论文中文题目:基于双官能团配体的稳定MOFs构筑与性能研究
论文英文题目:CONSTRUCTION AND PROPERTIES OF STABLE MOFS BASED ON BIFUNCTIONAL LIGANDS
作 者:司广锐
指导教师:李建荣 教授
培养单位:材料科学与工程学院
学 科:化学工程与技术
论文主要贡献及创新点
稳定金属-有机框架材料(MOFs)的设计合成对拓展其在各领域中的应用具有重要意义。本论文工作通过合成一系列双官能团有机配体,利用其与金属离子配位自组装,构筑了系列稳定的MOF材料,并探索了其在能源与环境等方面的应用,论文工作取得的主要创新性成果如下:
1. 构筑了两例磺酸功能化的稳定Zr基MOFs,在pH为1至10的水溶液中稳定性好,并具有优异的质子导电性能;
2. 利用吡唑-羧酸配体构筑了双金属MOF(BUT-85),在pH为3至13的水溶液中稳定性好,并展现出对C2H2优异的选择性吸附,实现了C2H2/CO2的高效分离;
图1 BUT-85的构筑思路及其在C2H2/CO2分离中的应用
3. 利用低对称性吡唑-羧酸配体构筑了Co-MOF(BUT-75),在pH为3至12的水溶液及沸水中均能保持稳定,能选择性吸附CO2并催化其与环氧丙烷的环加成反应;
4. 构筑了层状结构的Zr-MOF(BUT-86),在pH为0至12的水溶液中保持稳定,可高选择性地吸附SO2,SO2/CO2的吸附选择性高达676,并用于去除高湿度烟气中的痕量SO2,SO2浓度降至10 ppb以下。