【摘 要】
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共价三嗪框架（CTFs）作为一种新型多孔的有机半导体材料,被广泛应用在气体吸附分离和光催化等领域。为提高CTFs的应用价值,常采用一些方法提高其对应的性能,形貌调控就是其中的有效方法之一。目前关于CTFs形貌调控的研究主要集中在二维纳米片和开放的三维中空结构,而关于中空球形貌的研究却未涉及,主要是由于目前制备聚合物中空球的方法一般为硬模板法,一旦移除模板,结构很易塌陷,而且传统的CTFs制备方法合
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共价三嗪框架（CTFs）作为一种新型多孔的有机半导体材料,被广泛应用在气体吸附分离和光催化等领域。为提高CTFs的应用价值,常采用一些方法提高其对应的性能,形貌调控就是其中的有效方法之一。目前关于CTFs形貌调控的研究主要集中在二维纳米片和开放的三维中空结构,而关于中空球形貌的研究却未涉及,主要是由于目前制备聚合物中空球的方法一般为硬模板法,一旦移除模板,结构很易塌陷,而且传统的CTFs制备方法合成条件苛刻,不利于形貌的调控。因此制备形貌可控的CTFs仍是目前的挑战。本文主要从探索CTFs中空球的制备方法和研究CTFs中空球光催化分解水性能两方面展开:首先是关于CTFs中空球制备方法的研究。以CTF-HUST-1为研究对象,探索出了一种制备CTFs中空球的方法,即将硬模板法与低温缩聚法结合并分两步添加单体的方法,并对所制备样品的化学结构、孔结构和形貌进行表征,实验结果表明该方法可成功制备CTFs中空球,而且当固定单体的量,增加模板的量时,CTFs的形貌会随壳层厚度的减小逐渐由中空球形貌塌陷为不规则的碗状形貌;该研究为CTFs形貌控制提供了一个有效的途径。其次是关于CTFs中空球光催化分解水的性能研究。分别研究了CTF-HUST-1中空球和CTF-HUST-2中空球的光催化半解水产氢性能和内外均负载助催化剂的CTF-HUST-1中空球的全解水性能。中空球形貌可有效提高CTFs的光催化分解水性能,CTF-HUST-1中空球和CTF-HUST-2中空球的光催化半解水产氢性能分别约是块状CTF-HUST-1和块状CTF-HUST-2性能的4倍和3倍;本文对中空球内外分别负载Pt和Ru O2的CTF-HUST-1中空球的全解水性能进行了初步探索,研究结果证实产O2和产H2助催化剂在空间上的分离可促进水的氧化还原活性位点在空间上的分离,从而提高光催化全解水性能。
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