二维超分子骨架结构材料的构筑及其分离功能化
发布时间：2024-03-16 09:02
骨架材料具有稳定有序的孔结构在分离领域具有独特的优势,在分离过程中,骨架结构分离膜突显出精确、高选择性及高通量等优越性。通过锚定的共价键或配位键制备的骨架材料通常表现为结晶或微晶形态,限制其在薄膜器件方面的应用。灵活的分子间相互作用可以为多尺度组装和加工提供足够的结构灵活性,为制备可加工性骨架软材料带来了机遇。本论文的研究主旨在于探索合适的结构基元、结合模式,实现二维超分子骨架的制备并加工成膜用于选择性分离。本论文中,我们提出协同柔性的连接方式及定向的结构扩展基元,可以构筑适用于溶液加工的超分子骨架,并成功地加工成膜用于分子、纳米粒子及液体等分离过程的选择性分离。其中,以多金属氧簇为载体集成定向的柱[5]芳烃-戊氰基结构扩展基元,协调节点处的位阻效应及柔性键接方式,通过分级组装的策略制备柔性二维超分子骨架并用于膜分离功能化。具体的取得了以下进展:1,建立了一维线性超分子聚合物工程平台。设计柱[5]芳烃与戊氰基分别双端共价修饰MnMo6作为超分子单体,通过主-客体相互作用构筑[2+2]型线性超分子聚合物,MnMo6的静电集成特点赋予超分子聚合物...
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
提要
摘要
Abstract
第一章 绪论
第一节 多孔骨架材料
1.1.1 金属有机骨架
1.1.2 共价有机骨架
1.1.3 超分子骨架
第二节 骨架结构分离膜的研究进展
1.2.1 骨架结构膜的制备方法
1.2.2 骨架结构膜的分离应用
第三节 多金属氧簇框架化学进展
1.3.1 多金属氧簇二维组装
1.3.2 多金属氧簇交联组装
1.3.3 多金属氧簇骨架材料
第四节 大环骨架结构研究进展
1.4.1 有机大环骨架材料
1.4.2 有机大环与多金属氧簇组装
第五节 论文选题思路
参考文献
第二章 一维超分子聚合物纳米粒子及其染料吸附
第一节 材料与制备
2.1.1 实验材料
2.1.2 表征仪器及方法
2.1.3 DH和 SH的合成
2.1.4 DG的合成
2.1.5 TPE·Br的制备
2.1.6 DH、SH和 DG的离子替换
2.1.7 超分子凝胶的制备
2.1.8 超分子聚合物纳米粒子的制备
第二节 复合物主体与客体的结合
2.2.1 DH和 DG的表征
2.2.2 DH和 DG的主客体识别
第三节 线性超分子聚合
2.3.1 DH(BPEA)@DG(TPE)的浓度滴定
2.3.2 DH(BPEA)@DG(TPE)的扩散排序
2.3.3 DH(BPEA)@DG(TPE)的流变行为
2.3.4 DH(BPEA)@DG(TPE)的结构表征
第四节 水中分散的超分子聚合物纳米粒子
2.4.1 水中主客体的表征
2.4.2 纳米粒子的制备和表征
2.4.3 纳米粒子的光学性质
2.4.4 纳米粒子用于染料吸附
第五节 小结
参考文献
第三章 二维超分子骨架用于纳米粒子及染料的选择性分离
第一节 材料与制备
3.1.1 实验试剂及材料
3.1.2 表征方法及仪器
3.1.3 主体DH(TBA)的合成
3.1.4 客体SG和 TG的合成
3.1.5 超分子骨架的制备
3.1.6 纳米分离膜的制备
3.1.7 金纳米粒子的制备
第二节 复合物主体与客体的结合
3.2.1 主体DH(TBA)的表征
3.2.2 复合物主体DH与客体TG的结合
第三节 二维超分子骨架的结构表征
3.3.1 超分子骨架的结构表征
3.3.2 柔性超分子骨架的制备
第四节 超分子骨架分离膜用于金纳米离子的分离
3.4.1 超分子骨架分离膜的结构表征
3.4.2 金纳米粒子的尺寸选择性分离
3.4.3 染料分子的电荷选择性分离
第五节 小结
参考文献
第四章 超分子骨架及其原位可切换液/液分离
第一节 材料与制备
4.1.1 实验材料
4.1.2 表征方法及仪器
4.1.3 甲基柱[5]芳烃阳离子表面活性剂的合成
4.1.4 复合物主体的制备
4.1.5 客体BCB的合成
4.1.6 超分子凝胶的制备
4.1.7 超分子凝胶膜的制备
4.1.8 液体分离效率和通量
第二节 复合物主体与客体的结合
4.2.1 复合物主体的表征
4.2.2 柱[5]芳烃阳离子与客体的结合
4.2.3 柱[5]芳烃阳离子与客体的结合
第三节 超分子骨架凝胶的形成
4.3.1 超分子纤维的形成过程
4.3.2 超分子凝胶的形成
4.3.3 超分子凝胶的骨架结构表征
4.3.4 超分子凝胶的力学性质表征
4.3.5 凝胶粒子的结构稳定性
第四节 超分子凝胶膜的液/液分离
4.4.1 超分子凝胶膜的结构表征
4.4.2 可切换式连续的液/液分离
4.4.3 液/液分离的适应性
4.4.4 超分子凝胶膜的浸润行为
4.4.5 耗散粒子动力学模拟
第五节 小结
参考文献
第五章 结论与展望
作者简历
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢
本文编号：3929423
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
提要
摘要
Abstract
第一章 绪论
第一节 多孔骨架材料
1.1.1 金属有机骨架
1.1.2 共价有机骨架
1.1.3 超分子骨架
第二节 骨架结构分离膜的研究进展
1.2.1 骨架结构膜的制备方法
1.2.2 骨架结构膜的分离应用
第三节 多金属氧簇框架化学进展
1.3.1 多金属氧簇二维组装
1.3.2 多金属氧簇交联组装
1.3.3 多金属氧簇骨架材料
第四节 大环骨架结构研究进展
1.4.1 有机大环骨架材料
1.4.2 有机大环与多金属氧簇组装
第五节 论文选题思路
参考文献
第二章 一维超分子聚合物纳米粒子及其染料吸附
第一节 材料与制备
2.1.1 实验材料
2.1.2 表征仪器及方法
2.1.3 DH和 SH的合成
2.1.4 DG的合成
2.1.5 TPE·Br的制备
2.1.6 DH、SH和 DG的离子替换
2.1.7 超分子凝胶的制备
2.1.8 超分子聚合物纳米粒子的制备
第二节 复合物主体与客体的结合
2.2.1 DH和 DG的表征
2.2.2 DH和 DG的主客体识别
第三节 线性超分子聚合
2.3.1 DH(BPEA)@DG(TPE)的浓度滴定
2.3.2 DH(BPEA)@DG(TPE)的扩散排序
2.3.3 DH(BPEA)@DG(TPE)的流变行为
2.3.4 DH(BPEA)@DG(TPE)的结构表征
第四节 水中分散的超分子聚合物纳米粒子
2.4.1 水中主客体的表征
2.4.2 纳米粒子的制备和表征
2.4.3 纳米粒子的光学性质
2.4.4 纳米粒子用于染料吸附
第五节 小结
参考文献
第三章 二维超分子骨架用于纳米粒子及染料的选择性分离
第一节 材料与制备
3.1.1 实验试剂及材料
3.1.2 表征方法及仪器
3.1.3 主体DH(TBA)的合成
3.1.4 客体SG和 TG的合成
3.1.5 超分子骨架的制备
3.1.6 纳米分离膜的制备
3.1.7 金纳米粒子的制备
第二节 复合物主体与客体的结合
3.2.1 主体DH(TBA)的表征
3.2.2 复合物主体DH与客体TG的结合
第三节 二维超分子骨架的结构表征
3.3.1 超分子骨架的结构表征
3.3.2 柔性超分子骨架的制备
第四节 超分子骨架分离膜用于金纳米离子的分离
3.4.1 超分子骨架分离膜的结构表征
3.4.2 金纳米粒子的尺寸选择性分离
3.4.3 染料分子的电荷选择性分离
第五节 小结
参考文献
第四章 超分子骨架及其原位可切换液/液分离
第一节 材料与制备
4.1.1 实验材料
4.1.2 表征方法及仪器
4.1.3 甲基柱[5]芳烃阳离子表面活性剂的合成
4.1.4 复合物主体的制备
4.1.5 客体BCB的合成
4.1.6 超分子凝胶的制备
4.1.7 超分子凝胶膜的制备
4.1.8 液体分离效率和通量
第二节 复合物主体与客体的结合
4.2.1 复合物主体的表征
4.2.2 柱[5]芳烃阳离子与客体的结合
4.2.3 柱[5]芳烃阳离子与客体的结合
第三节 超分子骨架凝胶的形成
4.3.1 超分子纤维的形成过程
4.3.2 超分子凝胶的形成
4.3.3 超分子凝胶的骨架结构表征
4.3.4 超分子凝胶的力学性质表征
4.3.5 凝胶粒子的结构稳定性
第四节 超分子凝胶膜的液/液分离
4.4.1 超分子凝胶膜的结构表征
4.4.2 可切换式连续的液/液分离
4.4.3 液/液分离的适应性
4.4.4 超分子凝胶膜的浸润行为
4.4.5 耗散粒子动力学模拟
第五节 小结
参考文献
第五章 结论与展望
作者简历
攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢
本文编号：3929423
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