【摘 要】
：
近年来,金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,简称MOFs）在光催化和天然气吸附等领域展现了潜在的应用前景。MOFs具有超强的可设计性的特点,能够轻易调节材料的孔结构、拓扑结构及表面性质。为了提高MOFs的光催化及能源气体吸附性能,改性制备金属有机骨架材料,调控其结构,提高材料的应用性能具有重要意义。本论文研究改性制备方法对MOFs材料的骨架结构、孔结构及孔道表面性质
论文部分内容阅读
近年来,金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,简称MOFs）在光催化和天然气吸附等领域展现了潜在的应用前景。MOFs具有超强的可设计性的特点,能够轻易调节材料的孔结构、拓扑结构及表面性质。为了提高MOFs的光催化及能源气体吸附性能,改性制备金属有机骨架材料,调控其结构,提高材料的应用性能具有重要意义。本论文研究改性制备方法对MOFs材料的骨架结构、孔结构及孔道表面性质的影响,探究MOFs材料的结构特征和光催化性能及甲烷吸附能力的关系。1.通过原位掺杂的方法,将碳纳米管（MWCNT）引入金属有机骨架材料MIL-53（Fe）的合成体系中,制备出复合材料MIL-53（Fe）/MWCNT。研究发现碳纳米管的掺杂提高了复合材料的吸光性能,并且促进了复合材料的光生电子和空穴的分离。复合材料在光催化降解罗丹明B的实验中表现出更强的光催化性能。2.利用表面活性剂四乙基氢氧化铵（TEAOH）、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯（P123）、聚乙烯醇（PVA）,改性制备MIL-53（Fe）。研究发现由表面活性剂PVA或P123改性制备MIL-53（Fe）的开孔方式为开放孔结构,吸光能力增强,光生电子和空穴的复位受到抑制。而由表面活性剂TEAOH改性制备MIL-53（Fe）的开孔方式为窄孔结构,吸光能力降低,并促进了光生电子和空穴的复位。光催化降解罗丹明B的实验表明由表面活性剂PVA或P123改性制备的MIL-53（Fe）光催化性能优于未使用表面活性剂改性制备的MIL-53（Fe）,而由表面活性剂TEAOH改性制备的MIL-53（Fe）光催化性能弱于未使用表面活性剂改性制备的MIL-53（Fe）。3.利用含有不同官能团的有机配体2-氨基-1,4-对苯二甲酸（BDC-NH2）、2-硝基-1,4-对苯二甲酸（BDC-NO2）、2-溴-1,4-对苯二甲酸（BDC-Br）,以金属离子Fe3+为中心离子制备了 MIL-53（Fe）-X（X=NH2、NO2、Br）。MIL-53（Fe）的骨架为柔性骨架结构,能够在开放孔和窄孔之间转变。官能团-NH2、-NO2、-Br的引入,导致材料的骨架结构由开放孔结构转变为窄孔结构,材料的吸附能力减弱,引起材料光催化性能的降低。4.考察了不同溶剂对所制备的金属有机骨架材料HKUST-1的结构及甲烷吸附能力的影响。在298～360K范围内,实验测出有机配体1,3,5-均苯三甲酸在不同溶剂中的溶解度大小顺序为N,N-二甲基甲酰胺>乙醇>甲醇>异丁醇>异丙醇。研究发现由不同溶剂制备的HKUST-1的甲烷吸附量大小顺序与配体均苯三甲酸在溶剂中的溶解度大小顺序相同。有机配体在溶剂中的溶解度越大,生成的产物结晶度越高,引起产物HKUST-1的甲烷吸附量增大。因此,溶剂效应为能源气体吸附材料的设计提供了一种新的思路。
其他文献
随着人们对大应变压阻传感器的需求日益增长增加,研究人员试图设计出具有大应变工作范围同时又有较高压阻灵敏度的压阻传感器。纳米复合材料成为了热门的选择。各式各样具有微结构的纳米复合材被成功的用于压阻传感器的制备。然而,制备出同时具备大应变工作范围、高灵敏度和线性压阻响应等特点的压阻传感器仍然面临巨大挑战。因此,本研究选用石墨烯材料,考虑多尺度的压阻机理设计和制备出一款具有大应变、高灵敏度和良好线性响应
镁合金是21世纪新型的结构材料,具有重量轻、比强度高、比刚度高、导热导电和电磁屏蔽性能优越、环境相容性良好、阻尼吸震降噪性能优异等优点,是航空航天器械的首选材料。目前广泛使用的是铸造镁合金具有产品精度高等优点,但是在力学性能方面较变形镁合金略显不足,因此,开发性能优异的变形镁合金成为拓展镁合金应用范围的关键技术。但是,由于镁合金自身的密排六方结构的限制,经热变形工艺制备的镁合金板材具有强烈的（00
针对承钢2500m3高炉冶炼钒钛磁铁矿出现的炉渣粘稠、渣铁分离困难、炉况波动较大、管道行程、崩料、悬料较频繁、工序能耗高等问题,开展了改善钒钛磁铁烧结矿质量、高炉合理炉料结构以及高炉喷吹MgO可行性的研究。研究得到:承德钒钛磁铁矿属于低铁、低硅、高铝、中钛型的磁铁矿,主要矿物成分为磁铁矿（93%左右）、赤铁矿（3%左右）、脉石（2%左右）。磁铁矿中钛铁晶石（2FeOTiO2）约占22.4%,以钛铁
超级奥氏体不锈钢（Super Austenitic Stainless Steel,简称SASS）拥有优异的耐腐蚀性能与综合力学性能,广泛应用于石油石化、核电火电、船舶制造及海洋工程等领域。随着我国高端装备制造业的发展,国内对SASS的需求量持续攀升,掌握其先进生产工艺技术就变得至关重要。近年来,我国在SASS的研发、生产、加工和应用方面取得了长足的进步,但是在生产过程中仍然存在中心偏析严重、铸坯
不锈钢酸洗废水经石灰中和沉淀技术处理所产生的酸洗污泥,对周围土壤及地表水环境的影响日益显现,现已被列为了我国《国家危险废物名录》中的有毒废弃物。不锈钢酸洗污泥因其成分复杂、含水率高、各种金属化合物含量波动范围大等原因难以实现资源化回收利用。不锈钢酸洗污泥如不经无毒化处理而随便堆放或者直接填埋,可能会对地下水、生态环境造成二次污染,特别是在外界环境的作用下有可能转化为毒性更强的有毒化合物,进而危及人
IN718合金作为航空发动机涡轮盘首选材料,其冶金质量、组织均匀性的要求越来越苛刻。为此,近年GE、R-R公司等规定涡轮盘用IN718合金棒材须用真空感应熔炼+电渣重熔+真空自耗重熔三联冶炼工艺制备,平均晶粒度达到ASTM 6级或以上。为满足我国航空发动机的制造要求,本文针对三联冶炼制备涡轮盘用IN718合金棒材的组织与性能控制进行了研究,所获主要结果如下:研究了不同熔速对IN718合金Φ430m
辐射供冷供暖系统具有节能、舒适性高的特点,越来越受人们的重视,在建筑中的应用也越来越广泛。对于辐射供冷供暖空调系统来说,由于其处理室内得热的主要方式已由全空气系统中的对流换热变为长波辐射换热,室内得热向室内冷负荷的转化方式已经发生了变化,开展辐射供冷系统热环境特性研究对于该系统的设计和应用具有重要意义。同时,建筑能耗模拟已广泛应用于包括辐射供冷系统在内的热环境营造系统的设计与运行评价中,国外建筑能
螺纹干式旋铣是一种适用于螺纹工件批量生产的典型绿色切削加工工艺,在高档精密数控机床行业乃至大型装备制造业的高品质螺纹成形加工中有着广阔的应用场景。在螺纹干式旋铣加工过程中,切削加工区域产生的高温会对工件残余应力产生影响,而工件残余应力最终会影响螺纹工件在使用过程中的疲劳寿命与耐腐蚀性。目前在切削温度与残余应力等方面的研究主要集中在传统切削加工工艺,而针对具有多刃断续成形特性的螺纹干式旋铣方面的研究
近年来,低维纳米结构材料由于其特殊的维度特性和优异的物理性质受到人们广泛的关注。石墨烯是典型的二维材料,其费米能级附近无质量狄拉克费米子在未来纳米电子器件领域有着巨大的应用前景。石墨烯发现后,其他二维材料,例如:硅烯、磷烯、Ⅲ-Ⅴ族化合物、Ⅱ-Ⅵ族化合物、过渡金属硫化物等层状材料等也相继被理论预测或者实验合成。近年来,人们在低维材料的结构稳定性、力学、电学、磁学、光学性质等方面进行了大量的研究,进
表面增强拉曼光谱（SERS）技术能很好地应用于电力装备运行过程中状态特征物的检测,是确保电力装备运行安全的重要手段。变压器油中糠醛含量作为油纸绝缘装备老化状态的关键指标之一,开展SERS应用于油中糠醛检测研究对拓展拉曼光谱技术在电力装备运行安全检测领域的应用,实现糠醛等油纸绝缘微量老化特征物可靠检测具有重要意义。论文针对变压器油中糠醛含量低、分子散射截面小等问题;围绕高一致性SERS基底制备及其对