金属-有机框架模板法制备多孔碳复合功能材料及其性能研究
发布时间：2023-04-19 19:24
金属-有机框架(MOFs)也称为多孔配位聚合物(PCPs)或多孔配位网络(PCNs),是一种以金属离子或金属团簇为节点,在有机配体连接下通过配位结合形成的周期性网络结构。选择不同的金属节点和不同的有机配体进行组合可得到各种各样的MOFs结构。MOFs具有永久性的孔笼结构、丰富的配位不饱和活性中心、巨大的比表面积,并且孔径可以调节等优势。近年来,由于继承了 MOFs优势的同时自身又具备某些独特性质,MOFs衍生材料引起了越来越多研究人员的关注,也进一步推动了 MOFs在纳米结构材料设计和应用中的发展。MOFs衍生材料包括多孔碳材料(PC)、金属氧化物(MO)、MO/PC复合材料以及金属有机凝胶(MOGs)等,在医学、环境以及能源等众多领域都表现出巨大的应用前景。然而,MOFs衍生材料的进一步发展依然面临着很多的问题和挑战,如:太过复杂的制备条件、难以避免有毒致畸试剂的使用,耗时,生产效率低;除此之外,在MOFs衍生材料的制备过程中,难以有效地控制合成产物的形貌和结构也是制约其发展的一个重要的因素。针对这些问题,本文以MIL(Material Institut Lavoisier)系列MO...
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 金属-有机框架材料
1.2.1 金属-有机框架材料简介
1.2.2 金属-有机框架材料研究进展
1.2.3 常见的金属-有机框架材料系列
1.2.4 金属-有机框架材料的常用制备方法
1.2.5 金属-有机框架材料的特性
1.3 金属-有机框架复合材料
1.3.1 金属-有机框架/金属纳米粒子复合材料
1.3.2 金属-有机框架/金属氧化物复合材料
1.3.3 金属-有机框架/酶复合材料
1.4 金属-有机框架衍生材料
1.4.1 金属-有机框架衍生的多孔碳材料
1.4.2 金属-有机框架衍生的金属氧化物
1.4.3 金属-有机框架衍生的金属/金属氧化物-多孔碳复合材料
1.4.4 金属-有机凝胶
1.5 金属-有机框架材料及其衍生材料的应用
1.5.1 在生物医学中的应用
1.5.2 在锂离子电池(LIBs)中的应用
1.5.3 在环境领域中的应用
1.6 本课题选题目的、意义和主要研究内容
1.6.1 本课题选题目的、意义
1.6.2 本课题的主要研究内容
参考文献
第2章 MIL-100(Al)凝胶作为药物载体用于pH响应抗癌治疗
2.1 研究背景
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 表征方法和手段
2.2.3 MIL-100(Al)凝胶的制备
2.2.4 阿霉素(DOX)的负载
2.2.5 药物缓释
2.2.6 细胞毒性实验
2.2.7 流式细胞实验
2.2.8 荧光显微成像实验
2.3 实验结果和讨论
2.3.1 表征结果
2.3.2 药物负载和缓放
2.3.3 细胞毒性实验
2.3.4 流式细胞实验
2.3.5 共聚焦显微成像实验
2.4 本章小结
参考文献
第3章 铝基金属有机凝胶衍生材料的制备及其As(Ⅴ)去除研究
3.1 研究背景
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 表征方法和手段
3.2.3 γ-Al2O3/多孔碳复合材料(MOGC)的制备
3.2.4 吸附实验
3.3 实验结果和讨论
3.3.1 表征结果
3.3.2 吸附动力学
3.3.3 pH值的影响
3.3.4 吸附等温线
3.4 本章小结
参考文献
第4章 MOFs衍生多孔碳包覆的空心海胆状Fe2O3锂离子电池负极材料
4.1 研究背景
4.2 实验试剂和表征手段
4.2.1 实验试剂
4.2.2 表征方法和手段
4.3 FeOOH@MIL-100(Fe)前驱体的制备与表征
4.3.1 FeOOH@MIL-100(Fe)前驱体的制备
4.3.2 FeOOH,FeOOH@MIL-100(Fe)前驱体的表征
4.4 Fe2O3和Fe2O3@MOFC的制备与表征
4.4.1 Fe2O3和Fe2O3@MOFC的制备
4.4.2 Fe2O3和Fe2O3@MOFC的表征
4.5 电化学性能测试
4.5.1 电极片的制备和电化学性能测试方法
4.5.2 电化学性能测试
4.6 本章小结
参考文献
第5章 Fe掺杂Co-MOF衍生的CoFe2O4/C锂离子负极材料
5.1 研究背景
5.2 实验试剂和表征手段
5.2.1 实验试剂
5.2.2 表征方法和手段
5.3 CoFe2O4(Co3O4)/多孔碳复合材料的制备与表征
5.3.1 Fe掺杂Co基MOF(Fe/Co-MOF)前驱体的制备
5.3.2 CoFe2O4(Co3O4)/多孔碳复合材料的制备
5.3.3 对材料结构和形貌的表征
5.4 Co3O4/C、1-CoFe2O4/C、2-CoFe2O4/C和3-CoFe2O4/C的储锂性能测试与对比分析
5.4.1 电极片的制备和电化学性能测试方法
5.4.2 Co3O4/C,1-CoFe2O4/C,2-CoFe2O4/C和3-CoFe2O4/C储锂性能对比分析
5.5 本章小结
参考文献
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
在读期间发表的学术论文及取得的其他研究成果
本文编号：3794067
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 金属-有机框架材料
1.2.1 金属-有机框架材料简介
1.2.2 金属-有机框架材料研究进展
1.2.3 常见的金属-有机框架材料系列
1.2.4 金属-有机框架材料的常用制备方法
1.2.5 金属-有机框架材料的特性
1.3 金属-有机框架复合材料
1.3.1 金属-有机框架/金属纳米粒子复合材料
1.3.2 金属-有机框架/金属氧化物复合材料
1.3.3 金属-有机框架/酶复合材料
1.4 金属-有机框架衍生材料
1.4.1 金属-有机框架衍生的多孔碳材料
1.4.2 金属-有机框架衍生的金属氧化物
1.4.3 金属-有机框架衍生的金属/金属氧化物-多孔碳复合材料
1.4.4 金属-有机凝胶
1.5 金属-有机框架材料及其衍生材料的应用
1.5.1 在生物医学中的应用
1.5.2 在锂离子电池(LIBs)中的应用
1.5.3 在环境领域中的应用
1.6 本课题选题目的、意义和主要研究内容
1.6.1 本课题选题目的、意义
1.6.2 本课题的主要研究内容
参考文献
第2章 MIL-100(Al)凝胶作为药物载体用于pH响应抗癌治疗
2.1 研究背景
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 表征方法和手段
2.2.3 MIL-100(Al)凝胶的制备
2.2.4 阿霉素(DOX)的负载
2.2.5 药物缓释
2.2.6 细胞毒性实验
2.2.7 流式细胞实验
2.2.8 荧光显微成像实验
2.3 实验结果和讨论
2.3.1 表征结果
2.3.2 药物负载和缓放
2.3.3 细胞毒性实验
2.3.4 流式细胞实验
2.3.5 共聚焦显微成像实验
2.4 本章小结
参考文献
第3章 铝基金属有机凝胶衍生材料的制备及其As(Ⅴ)去除研究
3.1 研究背景
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 表征方法和手段
3.2.3 γ-Al2O3/多孔碳复合材料(MOGC)的制备
3.2.4 吸附实验
3.3 实验结果和讨论
3.3.1 表征结果
3.3.2 吸附动力学
3.3.3 pH值的影响
3.3.4 吸附等温线
3.4 本章小结
参考文献
第4章 MOFs衍生多孔碳包覆的空心海胆状Fe2O3锂离子电池负极材料
4.1 研究背景
4.2 实验试剂和表征手段
4.2.1 实验试剂
4.2.2 表征方法和手段
4.3 FeOOH@MIL-100(Fe)前驱体的制备与表征
4.3.1 FeOOH@MIL-100(Fe)前驱体的制备
4.3.2 FeOOH,FeOOH@MIL-100(Fe)前驱体的表征
4.4 Fe2O3和Fe2O3@MOFC的制备与表征
4.4.1 Fe2O3和Fe2O3@MOFC的制备
4.4.2 Fe2O3和Fe2O3@MOFC的表征
4.5 电化学性能测试
4.5.1 电极片的制备和电化学性能测试方法
4.5.2 电化学性能测试
4.6 本章小结
参考文献
第5章 Fe掺杂Co-MOF衍生的CoFe2O4/C锂离子负极材料
5.1 研究背景
5.2 实验试剂和表征手段
5.2.1 实验试剂
5.2.2 表征方法和手段
5.3 CoFe2O4(Co3O4)/多孔碳复合材料的制备与表征
5.3.1 Fe掺杂Co基MOF(Fe/Co-MOF)前驱体的制备
5.3.2 CoFe2O4(Co3O4)/多孔碳复合材料的制备
5.3.3 对材料结构和形貌的表征
5.4 Co3O4/C、1-CoFe2O4/C、2-CoFe2O4/C和3-CoFe2O4/C的储锂性能测试与对比分析
5.4.1 电极片的制备和电化学性能测试方法
5.4.2 Co3O4/C,1-CoFe2O4/C,2-CoFe2O4/C和3-CoFe2O4/C储锂性能对比分析
5.5 本章小结
参考文献
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
在读期间发表的学术论文及取得的其他研究成果
本文编号：3794067
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