本书以新型功能多孔材料设计制备为基底,以其相关性能研究为导向,介绍了金属-有机骨架材料和共价有机骨架材料的基本内容;研究了超高碘吸附量IL@MOF复合材料的制备及其碘吸附性能;分析了固化诱导荧光增强的2DCTF纳米片对抗生素的荧光检测和吸附脱除性能;检测了含噻吩的荧光CTF纳米片对芳香伯胺的选择性和灵敏性;阐述了超疏水多孔有机聚合物涂层聚氨酯海绵用于高效油水分离的研究;分析了构建荧光COF材料用于抗生素的选择性检测性能。
第一章 绪论 001
1.1 引言 002
1.2 金属- 有机骨架材料介绍 003
1.2.1 基于四价金属的MOF 材料 003
1.2.2 基于三价金属的MOF 材料 006
1.2.3 基于二价金属的MOF 材料 008
1.3 共价有机骨架材料 009
1.3.1 基于三嗪环构建的共价三嗪骨架材料(CTFs) 009
1.3.2 基于席夫碱构建的COF 材料 010
1.3.3 基于硼酸基团构建的COF材料 012
1.3.4 基于炔基与溴基官能团构建的CMP材料 012
1.4 金属有机和共价有机骨架材料的功能化设计 013
1.4.1 预设计改性的材料功能化 014
1.4.2 后合成修饰的材料功能化 014
1.4.3 复合材料设计 015
1.5 金属有机和共价有机骨架材料的应用 016
1.5.1 水中污染物的荧光检测 016
1.5.2 有害气体和水中污染物的吸附脱除 021
1.6 本书研究的依据和意义 024
1.7 本书研究的创新之处 025
第二章 超高碘吸附量IL@MOF 复合材料的制备及其碘吸附性能研究 026
2.1 引言 027
2.2 实验部分 028
2.2.1 实验所需的试剂和药品 028
2.2.2 2,4,6- 三(4- 苯甲酸)三嗪(H3TATB)的合成 029
2.2.3 PCN-333(Al) 的合成 029
2.2.4 IL@PCN-333(Al) 的合成 029
2.2.5 材料表征 030
2.2.6 碘蒸气测试 030
2.2.7 碘溶液吸附等温线测试 030
2.2.8 碘溶液吸附动力学测试 031
2.2.9 吸附剂的再生实验 031
2.3 结果与讨论 031
2.3.1 IL@PCN-333(Al) 的合成与表征 031
2.3.2 IL@PCN-333(Al) 的碘蒸气吸附 035
2.3.3 IL@PCN-333(Al) 在碘溶液的吸附 036
2.3.4 IL@PCN-333(Al) 吸附碘的机理 038
2.4 本章小结 039
第三章 固化诱导荧光增强的2D CTF 纳米片对抗生素的荧光检测和吸附脱除性能研究 041
3.1 引言 042
3.2 实验部分 043
3.2.1 实验所需的试剂和药品 043
3.2.2 1,4- 对苯二脒盐酸盐(PAHC)的合成 044
3.2.3 4,4′- 联苯二脒盐酸盐(DPHC)的合成 045
3.2.4 四(4- 溴苯)乙烯(TBE)的合成 045
3.2.5 1,1,2,2-四[4-醛基(- 1,1′-联苯)]乙烯(ETTC)的合成 046
3.2.6 F-CTF-1 的合成 047
3.2.7 F-CTF-2 的合成 047
3.2.8 材料表征 047
3.2.9 荧光检测实验 048
3.2.10 液相吸附 048
3.2.11 LOD 检测 049
3.2.12 吸附剂的再生实验 049
3.3 结果与讨论 050
3.3.1 F-CTFs 的合成与表征 050
3.3.2 F-CTFs 对NFs 的荧光检测 057
3.3.3 F-CTFs 对NFs 检测机理 063
3.4 本章小结 066
第四章 含噻吩的荧光CTF 纳米片对芳香伯胺的选择性和灵敏性检测的研究 067
4.1 引言 068
4.2 实验部分 069
4.2.1 实验所需的试剂和药品 069
4.2.2 1,4- 对苯二脒盐酸盐(PAHC)的合成 070
4.2.3 4,7- 二(4- 醛基苯)-2,1,3- 苯并噻二唑(BTDD)的合成 070
4.2.4 F-CTF-3 的合成 070
4.2.5 材料表征 071
4.2.6 荧光灵敏性和选择性实验 071
4.2.7 LOD 检测 072
4.2.8 F-CTF-3 的动态/ 静态猝灭机理验证 072
4.2.9 F-CTF-3 的结合常数(K b)和化学计量学(n ) 073
4.2.10 F-CTF-3 的再生 073
4.3 结果和讨论 073
4.3.1 材料的合成与表征 073
4.3.2 PAAs 的检测和选择性 078
4.3.3 PAAs 的检测机理 083
4.4 本章小结 089
第五章 超疏水多孔有机聚合物涂层聚氨酯海绵用于高效油水分离研究 091
5.1 引言 092
5.2 实验部分 093
5.2.1 实验所需的试剂和药品 093
5.2.2 四(4- 溴苯)乙烯(TBE)的合成 094
5.2.3 1,1,2,2- 四[4- 醛基-(1,1′-联苯)] 乙烯(ETTC)的合成 094
5.2.4 E-POP-1 的合成 094
5.2.5 超疏水海绵E-POP-1@PU 的制备 096
5.2.6 材料表征 096
5.2.7 油水分离 096
5.3 结果和讨论 097
5.3.1 配体和E-POP-1 的合成与表征 097
5.3.2 E-POP-1@PU 海绵的质构特性 098
5.3.3 E-POP-1@PU 海绵对油水分离的检测 102
5.4 本章小结 106
第六章 构建荧光COF 材料用于抗生素的选择性检测性能研究 108
6.1 引言 109
6.2 实验部分 110
6.2.1 实验所需的试剂和药品 110
6.2.2 2,4,6- 三甲基- 三嗪(T T)的合成 111
6.2.3 2,4,6- 三甲基-1,3,5- 三(4-醛基苯)苯(FTTD)的合成 111
6.2.4 F-COF-2 的合成 112
6.2.5 材料表征 112
6.2.6 荧光检测实验 113
6.2.7 LOD 检测 113
6.2.8 F-COF-2 的再生实验 113
6.3 结果和讨论 114
6.3.1 材料的合成与表征 114
6.3.2 抗生素的检测和选择性 117
6.3.3 抗生素的检测机理 120
6.4 本章小结 121
第七章 结论 122
参考文献 125