【摘 要】
：
蛋黄-蛋壳纳米复合材料因其独特的结构特性而具有广泛的应用潜力,受到了越来越多的关注。然而,制备具有功能性和可调性的蛋黄-蛋壳纳米结构复合材料,仍是一个困难而亟需解决的问题。因此,本文提出了一种以金属有机框架（Metal Organic Frameworks,MOFs）作为内核,共价有机框架（Covalent Organic Frameworks,COF）作为外壳的蛋黄-蛋壳结构金属有机框架@共价有
论文部分内容阅读
蛋黄-蛋壳纳米复合材料因其独特的结构特性而具有广泛的应用潜力,受到了越来越多的关注。然而,制备具有功能性和可调性的蛋黄-蛋壳纳米结构复合材料,仍是一个困难而亟需解决的问题。因此,本文提出了一种以金属有机框架（Metal Organic Frameworks,MOFs）作为内核,共价有机框架（Covalent Organic Frameworks,COF）作为外壳的蛋黄-蛋壳结构金属有机框架@共价有机框架（MOF@COF）复合材料的设计方案。采用无模板溶剂热法合成了具有不同MOFs核和COFs壳的一系列蛋黄-蛋壳MOF@COF复合材料,借助MOF与COF材料的多样性来拓展蛋黄-蛋壳纳米复合材料的功能性及可调性,制备的蛋黄-蛋壳MOF@COF复合材料融合了MOF和COF的结构特性与功能性,在催化反应中表现出优异的性能。主要研究内容如下:（1）MOF@COF复合材料的功能性可以通过合理选择金属离子和有机配体来调控和优化。本文通过XRD、TEM、FTIR等表征证明了蛋黄-蛋壳MOF@COF复合材料的成功制备,并通过时间演化分析了蛋黄-蛋壳的形成机理即在吡咯烷的催化作用下,核壳之间的空隙是由壳体的非晶态转变引起的向外收缩而生成的。具有代表性的蛋黄-蛋壳Ui O-66-（COOH）2@Tp Pa纳米笼由于具有空间分布的酸碱双位点,相较于其对照组材料,在一锅deacetalization-Knoevenagel（D-K）级联反应中表现出协同增强的催化活性。（2）在上述工作基础上,我们以蛋黄-蛋壳ZIF@COF复合材料作为前驱体,利用ZIFs和COFs对酸性溶剂完全相反的耐受度,制备出空心COF材料,同时将金属离子锚定在COF壳层内部,形成的中空金属离子@共价有机框架（M@H-COF）复合材料,其具有优异的光催化产氢性能。实验结果表明,在可见光照射下,Zn@H-TpPa复合材料产氢性能达到28.21 mmol g-1h-1,并且循环多次后仍能保持良好的催化稳定性。本文首次提出了利用无模板溶剂热法制备蛋黄-蛋壳MOF@COF复合材料的制备策略,分析其形成机理,选择具有酸碱双功能位点的MOF@COF复合材料用于D-K级联反应,同时以ZIFs作为模板制备了中空M@H-COF复合材料用于光催化产氢。本文所研究的合成策略为其他蛋黄-蛋壳MOF/COF复合材料提供了新的设计思路,拓展了其广阔的应用前景。
其他文献
作为中国传统名花,牡丹素有“花中之王”的美誉。古都洛阳在中国牡丹文化的发展历史中占据重要作用。本课题围绕“洛阳牡丹文化在现代社会的传承”及“在传承中应如何延续洛阳特有的文化基因并树立品牌特色”进行展开。以洛阳独特的“古都文化”作为牡丹文化差异化衍生思路的关键节点,通过考察洛阳古都文化的人文景象与文化内涵、牡丹文化的内容表征与精神语义,综合文化特色的表现性、向视觉符号转化的可行性等众多因素,从中提炼
共轭聚合物因其成本低、功能可调节的特点,在发光二极管、场效应晶体管和生物医学等领域取得了重大进展,其优良的光电性质源于π共轭沿一维链的扩展延伸。然而,由于其无序的微观结构,共轭聚合物的有效共轭长度在固态时受到限制。共价有机框架（COFs）材料可以将它们的共轭从一维扩展到二维或三维方向来解决该问题。COFs因其多孔结构、重量轻、可预先设计的特点在光学等领域备受关注。因此,通过预先设计合成COFs材料
城市是精神文明的物质载体,是历史演变所形成的人类聚居空间。城市记忆是承载着人类精神文明、历史建筑、城市公共交通的无形容器。城市记忆使身处其中的人们找到精神的归属感。但在资本利益的驱逐下,失去了城市独有的历史风貌,在不断地复刻中将片面化、泛滥化的艺术设计符号随意堆砌,失去了各个城市独有的历史文化记忆,虚构的城市公共空间异化了人群的记忆,造成中国城市“千城一面”的城市肌理。如何延续城市记忆,如何在日新
光催化分解水产氢反应被认为是解决全球环境污染和能源短缺问题的最有前途的解决方案之一。过渡金属硫化物在可见光下具有优越的光催化活性,是一种重要的半导体光催化剂,因此在光催化产氢领域引起了广泛的兴趣。然而其不可避免的固有光腐蚀作用,缺乏表面活性位点等问题导致过渡金属硫化物的光稳定性差、电荷载流子寿命短,严重影响了过渡金属硫化物在光催化领域的高速发展。目前虽已报道过许多过渡金属硫化物的改性策略,能够提高
共价有机框架（Covalent Organic Frameworks,COFs）是一类具有永久孔隙率和高度有序结构的晶态多孔有机骨架。自Omar.Yaghi教授于2005年报道COF-1与COF-5以来,已经设计并合成了具有四方孔,六方孔甚至多种不同孔道于一体的多样性拓扑结构的COFs。传统情况下,3D-COFs的拓扑学设计方案是采用具有空间立体结构的构筑模块（Td）自身之间组合或与线性平面构筑模
近几十年来,世界范围内对能源的需求日益增长,加上对环境问题的关注,促进了对各种可再生清洁能源的勘探。目前,利用太阳能光电化学（PEC）方法生产清洁的能源是一个非常有吸引力但具有挑战性的替代方案。金属氧化物（MOs）在过去得到了广泛的探索,并在太阳能半导体光电化学（PEC）水裂解中成为了纳米材料的重要研究对象,这是由于有利于大量捕光的带隙和水氧化的高氧化电位,这也是决定太阳能转换的因素。然而,半导体
生物质作为一种储量丰富的绿色可再生资源,是化石能源的理想替代品。木质素是木质纤维素类生物质的三大组分之一,由于结构复杂,至今还未得到有效利用。为了实现木质素的高效转化和利用,本文基于ZnIn2S4制备了两种Z型异质结,ZnIn2S4-Ag-WO3和ZnIn2S4-Ag-TiO2,分别在氙灯照射下对木质素的模型物（2-苯氧基-1-苯乙醇）和天然木质素进行了光催化降解。利用SEM、XRD、EDS、BE
Lithium-sulfur batteries have been recognized as an attractive option among the most promising next-generation energy storage device for practical applications,owing to the overwhelming theoretical sp
多主元高熵合金是一种新的合金成分设计理念,可望获得独特的物理、力学或催化性质,然而定量化的理论计算鲜见报道,应用潜力发掘不足。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对以Mo为变量的Co Cu Fe MoxNi系高熵合金及以Ni为变量的Co Cu Fe Mo Niy系高熵合金的精细结构、力学性质和催化特性进行了系统研究,主要研究结果如下:基于端基生成吉布斯自由能数据库的相平衡计算结果表明,随着
导热导电硅橡胶复合材料,是一种兼具柔性和高导热导电性的材料,广泛应用于电子元器件、可穿戴式技术及柔性机器人等领域。传统方法对导热导电硅橡胶复合材料的研究,多是将具有导热导电性的填料引入硅橡胶基体中以提高硅橡胶的导热性和导电性,而这通常需填充大量的填料才能获得优异的性能。填料的大量使用易导致硅橡胶内部结构出现重大缺陷,从而降低力学性能。基于此背景,本文提出以三维导热导电材料作为填料填充硅橡胶,探究了