多孔有机盐单晶的合成及各向异性质子导电性能

以cis,cis-1,3,5-三氨基环己烷·3HBr和均苯四甲酸在室温下通过离子键构筑了具有规整形貌和大尺寸的晶态多孔有机盐CPOS-10, 其具有较好的热稳定性和永久多孔性. 得益于规整形貌及大尺寸单晶, 首次实现了对多孔有机盐单晶各向异性质子导电性能的研究, 并结合晶体结构探索了各向异性质子导电的机理. 结果表明, 水分子浓度对CPOS-10质子电导率的大小具有重要作用, 骨架内水分子浓度高的晶面更易于与极性基团构成氢键网络, 促进质子传导, 利用此网络的质子传导具有更高的质子电导率. 因此, 骨架内水分子的不均匀分布是导致单晶各向异性质子导电的主要原因. 对CPOS-10单晶各向异性质子导电性能的探索可为研究多孔有机盐的质子导电机理提供重要的依据.     

海藻基微孔碳材料的储甲烷性能

以天然海藻为原料,通过自活化制备了碳材料Sar CW-900-HF及Lam CW-900-HF,并对其进行表征和储甲烷能力测试.其比表面积分别为812和671 m~2/g,孔体积分别为0. 45和0. 44 cm~3/g,孔分布的峰值均在1. 1 nm,在室温及3. 5 MPa压强下储甲烷的能力分别为272 mg/g (质量比21. 3%)和246 mg/g (质量比19. 4%),经20 MPa压强压片后吸附甲烷体积比达到274和449 cm~3(STP)/cm~3,超过美国能源部提出的吸附剂的指标[263 cm~3(STP)/cm~3].     

电活性聚芳醚酮类环状分子的合成和性质

将电活性苯胺四聚体链段引入聚芳醚酮类刚性大环分子中, 得到了含电活性苯胺链段的聚芳醚酮类大环状分子低聚物C-1, 并通过循环伏安和紫外滴定法证明了这种新型环状分子具有电活性.     

自活化乌拉草基多孔碳的制备和电化学性质

以乌拉草为原料,采用直接碳化方法,通过热解过程中前驱体自活化(即利用自身包含的活化剂实现分子内的化学活化),并经过必要的除杂过程制备了多孔碳材料Ula C-950-HF.测试了该多孔碳的电化学性质,并与以几种常见的生物质为原料制备的多孔碳材料及商用活性炭的电化学性质进行对比.结果表明,乌拉草基多孔碳材料Ula C-950-HF的电容值为113 F/g,经过4000次循环后,材料的电容值仅降低了4 F/g,显示出用作超级电容器电极材料的潜力.     

一种新型的含联二萘结构的手性聚芳醚酮的合成及表征

目前,对于外消旋体的拆分已经越来越引起人们的关注,在药物化学领域中尤为突出,原因是手性药物的两个对映体虽然在物理和化学性质上大多相同,但其在药效及药物动力学方面却表现出很大的差别,目前尚没有通用的手性固定相用于外消旋体的拆分,为了解决这一问题,以淀粉、纤维素以及其衍生物制备的手性固定相已被人们广泛使用。     

碳化多孔有机骨架制备氮掺杂多孔碳及其气体吸附研究

通过简单的一步碳化方法, 以含氮的多孔有机骨架JUC-Z2为碳前驱物制备出氮掺杂多孔碳材料. 与原始JUC-Z2材料相比, 制备的多孔碳材料显示出明显提高的气体吸附量和增强的吸附焓. 其中JUC-Z2-900的CO₂吸附量高达113 cm³·g^-1, H₂吸附量也达到246 cm³·g^-1, 超过了大部分报道的多孔材料. 尤其是JUC-Z2-900的CH₄吸附量在273 K, 1 bar下高达60 cm³·g^-1, 据我们所知, 这一值为目前报道材料的最高值. 除此之外, 样品还显示出选择性吸附CO₂的能力, 273 K下, JUC-Z2-900的CO₂/N₂的选择性高达10, CO₂/H₂的选择性也高达66. 另外, 样品具有很高的热稳定性, 有望应用在碳捕获和清洁能源储存等领域.     

一种新型的共价有机骨架膜的制备与气体分离性能

选用2,5-二甲氧基对苯二甲醛和四胺基四苯甲烷利用溶剂热的方法在反应釜中制备得到一种新型的含有醚氧基团的3D共价有机骨架（DMTA-COF）.通过理论模拟,粉末X射线衍射（PXRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）以及N₂吸附-脱附曲线等表征证实了其结构、热稳定性以及多孔性.随后在聚苯胺（PANI）修饰的多孔氧化铝基底表面原位生长了一层致密连续的DMTA-COF膜.通过XRD和扫描电子显微镜（SEM）的表征证实了DMTA-COF膜具有较高的结晶性以及良好的共生性.由于极性的醚氧基团与电四极矩分子CO₂之间较强的相互作用进一步提高了希弗碱类型的DMTA-COF对CO₂的亲和力,从而增强了DMTA-COF膜的吸附扩散效应.在常温常压下,DMTA-COF膜的H₂/CO₂双组分分离系数为8.3,所对应的H₂渗透通量高达6.3×10^－7 mol·m^－2·s^－1·Pa^－1.     

结构基元对多孔芳香骨架气体吸附性能的影响

通过选择2种不同的结构基元:1,3,5-三溴苯(TBB)和3,3',5,5'-四溴-1,1'-联苯(TBBP),利用Yamamoto型Ullmann偶联反应,制备了2种类似的多孔芳香骨架(PTBB和PTBBP),并对其进行了结构表征.结果表明,2种多孔芳香骨架在性质上具有一定的相似性,均显示出较高的比表面积、均一的孔径分布以及良好的热稳定性,并且在气体吸附与存储方面有着潜在的应用.由于结构基元本身性质上的差异,导致了两者在比表面积及气体吸附等性质上的差异.     

可控交联聚醚醚酮的合成与热性能研究

聚醚醚酮因其优异的综合性能 (耐热性、耐水解、耐辐射等 )在许多领域得到应用 [1～ 4 ] .但聚醚醚酮的玻璃化转变温度 ( Tg)较低 ( 4 2 6K) ,导致其使用温度较低 (在 5 1 3K以下 ) .为进一步提高聚芳醚酮类材料的使用温度 ,人们在聚醚醚酮主链中引入刚性结构 ,通过提高聚芳醚酮的刚性度来提高聚芳醚酮的熔点 ( Tm)及 Tg,从而提高材料的使用温度 [5,6 ] .文献 [7]中聚芳醚酮的 Tm 已经高达 741 K,但此材料很难加工成型 .通常热塑性材料具有优异的加工性能 ,但使用温度较低 .热固性材料的使用温度较高 ,但在加工固定尺寸形状铸件时存在困…