多孔有机盐的设计、合成与性能研究

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1、分类号：O63单位代码：10183研究生学号：2014331116密级：公开研究生学位论文题吉林大学目博士学位论文多孔有机盐的设计、合成与性能研究作者姓PorousOrganicSalts:Design,SynthesisandCharacterization名作者姓名：邢国龙专业：高分子化学与物理研究方向：多孔有机材料吉指导教师：贲腾教授林大培养单位：吉林大学化学学院学2018年06月多孔有机盐的设计、合成与性能研究PorousOrganicSalts:Design,SynthesisandCharacterization作者姓名：邢国龙专业名称：高分子化学与物理

2、指导教师：贲腾教授学位类别：理学博士论文答辩日期：2018年06月02日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席姜振华教授吉林大学委员张宗弢教授吉林大学李晓天教授吉林大学孙建敏教授哈尔滨工业大学李成宇教授中国科学院长春应用化学研究所姚向东教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用(但纯学术性使用不在此限)。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文

3、，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊(光盘版)电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕

4、士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：高分子化学与物理论文题目：多孔有机盐的设计、合成与性能研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址(邮编)：作者联系电话：多孔有机盐的设计、合成与性能研究摘要多孔有机材料是一类新型材料，目前为止，已经广泛的应用于各个领域，具有十分广阔的发展前景。孔作为多孔有机材料的一个特征，直接影响着多孔材料的性能，因此孔对多孔有机材料具有十分重要的意义。有机盐是一类由有机酸和有机碱通过非共价相互作用形成的盐。其合成方法简单，且通过非共价相互作用形成，可以实现一些特定的功

5、能，近年来，引起了科学家的广泛关注。如何将孔引入到有机盐中，制备出稳定的多孔有机盐则是一个挑战。多孔有机盐，不同于其他结晶性或非结晶性的多孔有机材料，是一类通过非共价相互作用形成的新型多孔有机材料。本论文探索合成了一系列的有机盐，利用有机酸和有机碱为原料，成功的制备了一系列的多孔有机盐，并对它们的结构进行了细致的分析，同时也对它们的构效关系进行了探索。本论文主要分为以下几个内容：(1)第一章综述了近年来多孔有机材料和有机盐的发展状况，引出了多孔有机盐的概念，并对其进行了简要的介绍。(2)第二章通过选取两种不同酸性的有机酸以及三种不同碱性的有机碱，成功的制备了四种多孔

6、有机盐，即CPOS-1，CPOS-2，CPOS-3以及CPOS-4。由强酸四(4-磺酸苯基)甲烷和强碱反式-1，4-环己二胺合成的CPOS-1有着杰出的热稳定性，而且拥有最高的微孔表面积216m2g-1。由四(4-磺酸苯基)甲烷和对苯二胺形成的CPOS-2，在333K，98%RH的条件下，展现出了很高的质子电导率，可达2.2x10-2Scm-1。根据温度与质子电导率的关系，利用阿仑尼乌斯方程计算得到CPOSs的活化能均大于0.4eV，表明四种CPOSs均属于Vehicular机理，即利用水分子作为载体在孔道中转移质子。(3)第三章选用三种结构相似但又略有不同的有机酸

7、与同一种有机碱，制备得到了三种有机盐CPOS-5，CPOS-6和CPOS-7，并研究了它们的电子导电行为以及多孔性。CPOS-5有着最高的电导率，CPOS-6次之，而CPOS-7则没有表现出明显的电子导电行为。通过对其结构的分析，结合第一性原理计算，得出ICPOS-5和CPOS-6中均存在π-π堆积相互作用，为电子的传输提供了路径，而CPOS-7中则不存在这种路径。然而，CPOS-7却展现出了最高的微孔表面积205m2g-1，CPOS-5和CPOS-6在真空条件下失去客体分子后，晶体结构就会坍塌，不具有多孔性。因此，通过单体的微小变化，宏观上实现了电子导电到多孔