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1、密级：公开中图分类号：O63硕士学位论文二茂铁基共轭微孔高分子的设计、合成与应用研究生：夏碧江导师：刘清泉教授肖安国教授学科：化学研究方向：共轭微孔有机高分子2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterDesign,PreparationandApplicationofFerrocene-basedConjugatedMicroporousPolymersCandidate：BijiangXiaSupervisorandRank：Prof.QingquanLiu，Prof.AnguoXiao二茂
2、铁基共轭微孔高分子的设计、合成与应用学位类型学术型学位作者姓名夏碧江作者学号15010601013学科（专业学位类别)化学研究方向（专业领域)多孔有机高分子导师姓名及职称刘清泉教授肖安国教授实践导师姓名及职称所在学院化学化工学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担
3、。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要共轭微孔高分子由于具有较高的比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性、重量轻等特点，可在开发新能源、缓解环境污染等问题上提供良好的解决方案。本文设计、合成并表
4、征了三个不同体系的共轭微孔高分子，旨在丰富共轭微孔高分子的合成策略、探讨合成方法的优缺点、以及考察产物在气体储存和染料吸附中的潜在应用。1.基于Yamamoto偶联反应，设计、合成并表征了两种二茂铁基共轭微孔高分子。分别以5,10,15,20-四(4-溴苯基)卟啉(TBPP)和四(4-溴苯基)甲烷(TBPM)为中心构筑单元、1,1’-二溴二茂铁(FcBr)为链接单元，制备了两种二茂铁基共轭微孔高分子（FcNOP-1,FcNOP-2），考察了FcNOPs的化学结构、聚集态结构、热稳定性、表面形貌、孔结构及其在气体储存和染料吸附中的应用。研
5、究结果表明FcNOPs均具有良好的孔隙度，BET比表面积分别为638.12和422.3m/g，且对CO2具有良好的吸附性能和选择性吸附性能，FcNOP-1在273K/1bar下对CO2/CH4选择性吸附系数达51.3。FcNOP-1对甲基紫具有良好的吸附性，吸附值达32.5mg/g，且经三次循环后对甲基紫的吸附效率超过了94%。2.基于傅克反应，设计、合成并表征了两种咔唑二茂铁基共轭微孔高分子。分别以1,1’-二(4-(9-咔唑基))苯基二茂铁(DCPFc)和1,1’-二(9-咔唑基)二茂铁(DCFc)为单体，在FeCl3的催化下制备了
6、P-DCPFc和P-DCFc两种咔唑二茂铁基共轭微孔高分子，研究了P-DCPFc和P-DCFc的化学结构、聚集态结构、热稳定性、表面形貌、孔结构及其在气体储存和染料吸附中的应用。P-DCPFc和23P-DCFc的BET比表面积和孔体积分别为429.7、594.0m/g和0.2、0.4cm/g，二者对CO2均具有良好的吸附性能，对染料的循环吸附性能较好，经三次循环利用后，P-DCPFc对甲基紫的吸附效率仍在90%以上。3.基于偶氮链接的共轭微孔高分子的设计与合成。分别以5,10,15,20-四(4-硝基苯基)卟啉(TNPP-H2)为中心构
7、筑单元、5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP-H2)、对苯二胺、2,6-二氨基吡啶为链接单元，制备了偶氮基共轭微孔高分子AzNOPs-1、AzNOPs-2、AzNOPs-3，系统考察了AzNOPs的化学结构、i聚集态结构、热稳定性、表面形貌、孔结构及其在气体储存和染料吸附中的应2用。AzNOPs-1和AzNOPs-2的BET比表面积均超过400m/g,对CO2具有良好的选择吸附性能。在273K/1bar下，AzNOPs-1对CO2/CH4具有良好的选择性吸附能力。AzNOPs对甲基紫具有中等吸附水平，但其循环效率极高，
8、经三次循环后，AzNOPs-1和AzNOPs-3对甲基紫的吸附效率分别达到98.8%和97.5%。关键词：共轭微孔高分子二茂铁气体储存染料吸附iiABSTRACTDuetohighBETspecificsu
