功能化共价有机材料的合成、表征及其非均相光催化性能研究

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1、分类号：O69单位代码：10183研究生学号：2015332247密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）功能化共价有机材料的合成、表征及其非均相光催化性能研究Synthesis,CharacterizationandHeterogeneousPhotocatalyticPerformanceofFunctionalizedCovalentOrganicMaterials作者姓名：刘婉婷专业：应用化学研究方向：有机高分子功能材料指导教师：苏清副教授培养单位：化学学院2018年6月摘要摘要功能化共价有机材料的

2、合成、表征及其非均相光催化性能研究目前，环境污染和能源危机越来越受到人们的重视，因此，科学家们正在寻求解决这一问题的有效方法。从材料化学角度考虑，设计并合成高效、绿色的光催化剂是最有效的解决途径之一。众所周知，在光催化领域中，均相光催化剂与非均相光催化剂相比，在催化反应体系中虽具有较高活性，但却很难从反应体系中分离，回收成本高，循环使用效率较低，并且会对环境造成污染。人们希望找到高效率，低成本，最小的环境影响和能源消耗的方法，来催化可见光驱动下的有机反应。因此开发高效和环境友好的非均相光催化剂具有重要意义。共

3、价有机材料因具有高度稳定性，相对密度低等特点，被广泛地应用于气体储存、分离、光电、催化、传感等领域，也因此引起了科研工作者们的极大关注。本论文的第三章，利用二酰肼和三醛缩合成亚胺的方法，合成了一种基于腙键的共价有机骨架材料TFB-COF。通过对其结构进行表征，该材料具有高结晶2–1性，良好的多孔性和气体吸附能力，比表面积高达1501mg。此外，该材料还具有高度热稳定性和化学稳定性，在常规有机溶剂，强酸和强碱中，结晶性依然保持不变。这种材料可作为非均相光催化剂，催化交叉脱氢偶联反应。实验证明，该材料具有良好的光

4、催化活性和一定范围的底物适用性，且具有易回收和可循环利用性。此种材料作为非均相催化剂，展现了多孔材料在光催化领域的巨大潜力。本论文的第四章，利用二氟化硼衍生物和三醛的缩合反应，生成了一种给体-受体有序排列二氟化硼基共价有机聚合物B-COP。该材料具有高度热稳定性，化学稳定性和光物理稳定性，能够有效的捕获光源。通过对其非均相光催化性能研究，表明该材料对光催化反应具有极高的活性和广泛的适用性，能够高效催化室温下的伯胺氧化偶联反应和一定范围底物的交叉脱氢偶联反应。此外，光催化循环实验显示，该材料还具有很好的再循环利

5、用性，并且在循环四次后仍能保持良好的光催化活性。摘要关键词：共价有机骨架；共价有机聚合物；非均相光催化；交叉脱氢偶联反应。AbstractAbstractSynthesis,CharacterizationandHeterogeneousPhotocatalyticPerformanceofFunctionalizedCovalentOrganicMaterialsAtpresent,environmentalpollutionandenergycrisisaregettingmoreandmoreatten

6、tion.Therefore,scientistsareseekingeffectivewaystosolvethisproblem.Fromtheperspectiveofchemicalmaterials,designingandsynthesizingefficient,greenphotocatalystsisoneofthemosteffectivesolutions.Itisknownthatinthefieldofphotocatalysis,homogeneousphotocatalystsh

7、avehigheractivityincatalyticreactionsystemsthanheterogeneousphotocatalysts,butitisdifficulttoseparatethemfromthereactionsystem.Therecoverycostsarehigh,therecyclingefficiencyislowandpollutetheenvironment.Peoplewanttofindhighefficiency,lowcost,minimalenvironm

8、entalimpactandenergyconsumptionmethodstocatalyzetheorganicreactiondrivenbyvisiblelight.Therefore,itisofgreatsignificancetodevelopanefficientandenvironmentallyfriendlyheterogeneousphotocatalyst.Covalent