金属有机框架与（改性）氧化石墨烯复合材料的合成

论文摘要

金属有机框架（MOFs）配合物是一类被广泛关注的多孔材料。这类材料具有结构多样、孔道均一可调、比表面积大等特点,在吸附分离、气体储存、催化等方面具有广阔的应用前景。氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）以及改性氧化石墨烯（Modified Graphene Oxide, MGO）的二维片层上存在多种含氧官能团（羧基,-COOH;羟基,-OH；环氧基,-O-）,这使其具多种化学方面的性能。通过水热法,将两种材料进行复合,由复合效应,可期获得良好的性能。本文以乙醇和水为溶剂,利用微波辅助的水热法合成出了金属有机框架-（改性）氧化石墨烯复合材料,并对其进行了表征。主要工作如下：1、确定了微波辅助的水热法合成Cu-BTC的反应条件,通过梯度实验确定了合成复合材料的过程中加入氧化石墨烯的用量。2、以乙醇和水为溶剂,利用微波辅助的水热法合成出了Cu-BTC、 GO-Cu-BTC、NGO-Cu-BTC、BFG-Cu-BTC。3、对复合材料进行了BFG-Cu-BTC、FT-IR、SEM、TEM、HRTEM、BET表征,由表征数据证明了复合材料合成成功,并分析了复合材料的结构和性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 金属有机框架
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 金属有机框架的合成
• 1.1.3 金属有机框架的分类
• 1.1.4 金属有机框架的应用
• 1.2 氧化石墨烯
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 氧化石墨和氧化石墨烯的制备
• 1.2.3 氧化石墨和氧化石墨烯的性能
• 1.2.4 氧化石墨烯的改性
• 1.2.5 氧化石墨烯复合材料
• 1.3 立题依据
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验药品与仪器
• 2.2 金属有机框架与改性氧化石墨烯复合材料的合成
• 2.2.1 引言
• 2.2.2 复合材料的制备
• 2.2.3 复合材料的表征
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 实验条件的确定
• 3.1.1 反应温度和反应时间的确定
• 3.1.2 GO、NGO、BFG加入量的确定
• 3.1.3 小结
• 3.2 复合材料的外观形貌
• 3.3 Cu-BTC的表征结果分析
• 3.3.1 Cu-BTC的X射线衍射（XRD）分析
• 3.3.2 Cu-BTC的红外光谱（FT-IR）分析
• 3.3.3 小结
• 3.4 GO-Cu-BTC的表征结果分析
• 3.4.1 GO-Cu-BTC的X射线衍射（XRD）分析
• 3.4.2 GO-Cu-BTC的红外光谱（FT-IR）分析
• 3.4.3 GO-Cu-BTC的扫描电镜（SEM）分析
• 3.4.4 GO-Cu-BTC的透射电镜（TEM）分析
• 3.4.5 GO-Cu-BTC的高分辨透射电镜（HRTEM）分析
• 3.4.6 GO-Cu-BTC的比表面积表征结果分析
• 3.4.7 小结
• 3.5 NGO-Cu-BTC的表征结果分析
• 3.5.1 NGO-Cu-BTC的X射线衍射（XRD）分析
• 3.5.2 NGO-Cu-BTC的红外光谱（FT-IR）分析
• 3.5.3 NGO-Cu-BTC的扫描电镜（SEM）分析
• 3.5.4 NGO-Cu-BTC的透射电镜（TEM）分析
• 3.5.5 NGO-Cu-BTC的高分辨透射电镜（HRTEM）分析
• 3.5.6 NGO-Cu-BTC的比表面积表征结果分析
• 3.5.7 小结
• 3.6 BFG-Cu-BTC的表征结果分析
• 3.6.1 BFG-Cu-BTC的X射线衍射（XRD）分析
• 3.6.2 BFG-Cu-BTC的红外光谱（FT-IR）分析
• 3.6.3 BFG-Cu-BTC的扫描电镜（SEM）分析
• 3.6.4 BFG-Cu-BTC的透射电镜（TEM）分析
• 3.6.5 BFG-Cu-BTC的高分辨透射电镜（HRTEM）分析
• 3.6.6 BFG-Cu-BTC的比表面积表征结果分析
• 3.6.7 小结
• 3.7 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者及导师介绍