多级孔芳香骨架材料的合成及固载硫脲催化剂的研究

合成了一种多级孔芳香骨架材料(PAF-70); 使用由氨基修饰过的单体, 应用该合成策略得到了同样具有窄分布介孔的含有氨基活性位点的PAF材料, 并通过硫脲单体与其氨基活性位点的反应, 将硫脲基团引入PAF-70材料中, 获得了含有硫脲催化位点的材料(PAF-70-thiourea). 氮气吸附-脱附测试结果显示, PAF-70存在孔径分布较窄的介孔, 介孔孔径为3.8 nm, 与模拟计算值(约3.7 nm)吻合. 热重分析结果表明, PAF-70具有很高的热稳定性. PAF-70在大多数溶剂中可以稳定存在, 具有良好的化学稳定性. 将PAF-70-thiourea作为催化剂, 应用在N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)氧化醇类的反应中, 其表现出较高的催化活性、 较高的稳定性和广泛的底物适用性. 与含有相同硫脲催化位点的金属有机框架(MOF)材料(IRMOF-3-thiourea)作为催化剂对比, 进一步证实PAFs材料非常适合作为催化有机反应的固载平台.     

材料化学实验课程体系的改革与建设

结合材料化学实验课程自身的特点及材料化学实验教学的经验，系统阐述我院材料化学实验改革的思路，通过深化材料化学实验教学改革，提高任课教师的学术水平，更新教学内容，优化教学模式，推进教材的系统性建设，实现材料化学实验教学质量的提高，激发学生的学习热情与兴趣，进一步培养学生的创新能力。     

定向合成高效捕获CO_2的新型多孔芳香材料

通过简单的离子热法,以四(4-氰基联苯基)硅烷作为四面体基块,将其与无水氯化锌在充满氩气气氛的手套箱中充分研磨后密封,分别以400和550℃的反应温度合成了新型多孔芳香骨架材料(PAF-51),得到PAF-51-1(400℃条件下)与PAF-51-2(550℃条件下)的比表面积分别为720和557 m2·g-1(BET).与CH4和N2对比,该材料对CO2具有极好的选择性吸附能力.273 K条件下,CO2/N2分离指数最高可达52.2,CO2/CH4分离指数也达到10.3,这一性质极有可能使得PAF-51成为捕获CO2理想材料,并对再生能源具有潜在的应用.     

SIFSIX-3-Ni膜的制备及氢气分离性质

利用(NH₄)₂SiF₆修饰大孔玻璃基底后, 在溶剂热条件下制备了SIFSIX-3-Ni膜, 并研究了温度和浓度对制备SIFSIX-3-Ni膜的影响. 能谱分析(XPS)结果表明大孔玻璃表面引入了氟元素. SIFSIX-3-Ni膜的粉末X射线衍射(PXRD)峰位置和模拟结果一致, 表明成功制备出SIFSIX-3-Ni膜. 从扫描电子显微镜(SEM)照片中观察到膜连续均匀, 厚度约为20 μm. 热重分析(TGA)结果表明, 活化前的膜没有客体分子. 单组分测试结果表明, 膜的H₂, CO₂和N₂渗透量分别为6.83×10 ^-6, 7.42×10 ^-7和8.89×10 ^-7 mol·m ^-2·s ^-1·Pa ^-1, H₂/CO₂和H₂/N₂的理想分离比分别为9.20和7.68. 在连续测试5 h后, H₂, CO₂和N₂渗透量基本保持不变, 表明SIFSIX-3-Ni膜具有很好的稳定性.     

不锈钢金属网支撑的X型沸石膜的制备与表征

以不锈钢金属网为载体,采用预涂晶种的二次生长法,在水热条件下制备了连续、无明显缺陷的X型分子筛膜.考察了反应物中水的含量、碱度、硅铝比和反应时间等制备条件对形成X型分子筛膜的影响,优化了X型分子筛膜的制备条件,利用扫描电子显微镜(SEM)对不同反应条件下制备的X型分子筛膜的形貌进行了观察,并对结果进行了分析.     

溶剂效应对金属有机骨架化合物结构的影响

以水和DMF为溶剂,在水热(溶剂热)条件下以"柱撑"方式利用相同的金属和配体合成了2个不同的新型金属有机骨架化合物[Cd(OBA)(bipy)]·DMF(1)和Cd(OBA)(bipy)(2)[OBA=4,4'-Oxybis(ben-zoic acid),bipy=4,4'-bipyridine].单晶X射线衍射分析数...     

新型锗中心多孔芳香材料的设计合成和表征

采用四(4-溴苯基)锗烷作为基块,以1,4-苯二硼酸和4,4’-联苯基二硼酸作为桥联,合成了两种锗中心的多孔芳香材料(Ge-PAFs).通过FTIR,MAS NMR,TGA,PXRD,SEM,TEM及N2吸附对该化合物的结构及性质进行表征.Ge-PAF-1和Ge-PAF-2具有优良的热稳定性(420℃失重5%)及化学稳定性.另外,该材料成功地在聚合物中引入锗元素为其在半导体等方面的应用提供了可能[1].     

环糊精类多孔材料对气体CO2的捕获研究

本报导中,以γ-环糊精作为建筑基块,采用最常见的醇羟基脱水反应,合成了一种环糊精类多孔材料CD-PAF-1,通过FTIR,TGA,PXRD,SEM及气体吸附对该化合物的结构及性质进行表征,CD-PAF-1具有优良的热稳定性。另外,由于成功地在该材料骨架中引入了大量对CO2具有选择性吸附的羟基基团,基于这一特点,该材料可广泛的应用于气体CO2的捕获与分离应用。     

双金属同构金属-有机框架材料CAU-21-Al/M的合成、 氮气吸附及复合膜性能

通过掺杂金属的方式实现了双金属同构金属-有机框架材料的制备, 采用X射线粉末衍射(PXRD)确定了多种金属在双金属CAU-21材料中的最大掺杂量, 使用扫描电子显微镜(SEM)观察了掺杂金属对材料形貌的影响. 热重分析(TGA)结果表明, CAU-21系列材料均具有较好的热稳定性. 氮气气体吸附测试及以CAU-21-Al/M为填料的混合基质膜对N₂气的渗透实验结果与掺杂金属离子尺寸大小呈相反的关系, 证实了双金属可实现对孔道结构及气体吸附性能的调控.     

[In2(HPO3)4]·(NH3CH2CH2NH3)的水热合成与晶体结构

用乙二胺作模板剂在水热条件下合成出一个新的三维开放骨架结构的亚磷酸铟[In2(HPO3)4]·(NH3CH2CH2NH3)(1), 并对其晶体结构进行了测定和表征.