高稳定性CC键桥连共价有机框架的制备及其光催化性能研究.pdf

高稳定性C=C 键桥连共价有机框架的制备及其光催化性能研究 目录 摘要 I Abstract III 缩略词表V 第一章 绪论 1 1 引言 1 2 共价有机框架的产生背景 1 3 共价有机框架的合成与应用 3 3.1 共价有机框架的设计原则 3 3.2 共价有机框架的合成方法 4 3.3 共价有机框架的连接方式 8 3.4 共价有机框架材料的应用 10 3.5 COFs 在光催化领域中的应用 13 4 立题依据及内容 17 2 第二章 sp c-COFdpy-Co 光催化还原二氧化碳性能研究 20 1 引言 20 2 实验部分 21 2.1 仪器与试剂 21 2.2 光催化材料的合成 23 2.3 材料的表征 28 2.4 光催化二氧化碳还原实验 28 2.5 光电化学性能测试 28 3 结果与讨论 29 3.1 COFs 材料的结构分析 29 3.2 COFs 光催化还原CO2 性能测试结果分析 35 2 3.3 sp c-COF -Co 光催化还原CO 机理分析 37 dpy 2 4 本章小结 44 2 第三章 sp c-COFdpy-Ni 光催化芳基碳氧键偶联性能研究 46 华中农业大学2020 届硕士研究生学位（毕业）论文 1 引言 46 2 实验部分 46 2.1 仪器与试剂 46 2.2 光催化C-O 键偶联条件筛选 47 2.3 反应底物普适性研究 49 3 结果与讨论 58 2 3.1 sp c-COFdpy 的结构表征 58 2 3.2 sp c-COFdpy 与Ni 离子螯合前后光电性质的差异 59 2 3.3 sp c-COFdpy-Ni 循环稳定性测试 60 4 本章小结 62 结论与展望 63 1 结论 63 2 展望 64 参考文献 66 附图 74 硕士期间发表论文情况104 致谢105 华中农业大学2020 届硕士研究生学位（毕业）论文 摘要 以半导体光催化实现能源转化及新的化学键构筑为可持续发展提供了蓝图， 光催化剂作为光化学能转化的关键，其系统结构优化涉及到光吸收能力、载流子 迁移效率、活性中心等。在很长一段时间里，研究者主要致力于新型无机半导体 材料开发或改性。近来，采取有机合成策略构筑的共轭聚合物亦被证实具有优异 的光催化性能，因其具有易功能化的结构特点，被认为是一种十分有前景的光催 化材料。其中，具有一定晶态的二维共价有机框架 (2D-COFs)更是引起大家的广 泛关注，其全π 共轭的框架结构使其光吸收能力可以拓展到可见光及近红外光， 相对于无定型的共轭聚合物，高度有序的堆积π电子通道提供了促进激子迁移和 电荷传输的途径，展现出极大的研究价值。然而，高稳定COFs 的构筑，并将其 应用于光催化领域一直是一个难题。本文创新性的采用Kn