摘要 | 第3-4页 |
abstract | 第4页 |
第1章 文献综述 | 第8-24页 |
1.1 有机框架材料 | 第8-13页 |
1.1.1 金属有机框架材料(MOFs) | 第8-9页 |
1.1.2 MOFs的结构设计 | 第9-10页 |
1.1.3 MOFs的合成方法 | 第10-11页 |
1.1.4 MOFs的电催化应用 | 第11-13页 |
1.1.4.1 均相分子电催化剂的固载 | 第11-12页 |
1.1.4.2 利用MOFs衍生物的电催化性能 | 第12-13页 |
1.2 共价有机框架材料(COFs) | 第13-18页 |
1.2.1 COFs的结构设计 | 第13-15页 |
1.2.2 COFs的合成 | 第15-17页 |
1.2.2.1 合成COFs的反应原理 | 第15-16页 |
1.2.2.2 COFs的合成方法 | 第16-17页 |
1.2.3 COFs的应用 | 第17-18页 |
1.2.3.1 COFs的气体吸附应用 | 第17-18页 |
1.2.3.2 COFs的催化应用 | 第18页 |
1.3 电催化水氧化反应 | 第18-23页 |
1.3.1 电催化水氧化机理 | 第18-20页 |
1.3.2 电催化水氧化反应的分子催化剂 | 第20-23页 |
1.3.2.1 均相分子催化剂 | 第20-21页 |
1.3.2.2 均相分子催化剂的固载 | 第21-23页 |
1.4 本论文研究内容 | 第23-24页 |
第2章 实验部分 | 第24-32页 |
2.1 化学试剂 | 第24-25页 |
2.2 仪器设备 | 第25-26页 |
2.3 样品的物理化学性质表征 | 第26-27页 |
2.3.1 X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD) | 第26页 |
2.3.2 X-射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS) | 第26页 |
2.3.3 场发射扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM) | 第26页 |
2.3.4 能量散射X光谱(Energy dispersive X-ray spectrometer,EDX) | 第26页 |
2.3.5 傅立叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR) | 第26-27页 |
2.3.6 BET(Brunauer-Emmett-Teller)气体吸附分析仪 | 第27页 |
2.3.7 热重分析仪(Thermogravimetric analysis,TGA) | 第27页 |
2.4 电化学表征及电催化水氧化性能评价 | 第27-29页 |
2.4.1 电化学表征体系及bpy-UiO_(30)-Ir_x MOFs薄膜电极的制备 | 第27-28页 |
2.4.2 循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV) | 第28页 |
2.4.3 线性伏安法(Linear sweep voltammetry,LSV) | 第28页 |
2.4.4 计时电流法(Chronoamperometry,i-t) | 第28-29页 |
2.4.5 电化学交流阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)分析 | 第29页 |
2.5 产物检测与数据分析 | 第29-32页 |
2.5.1 产物检测 | 第29-30页 |
2.5.2 法拉第电流效率计算 | 第30-32页 |
第3章 Bpy-UiO-Ir MOFs的制备和电催化水氧化性能 | 第32-46页 |
3.1 前言 | 第32-33页 |
3.2 Bpy-UiO MOFs的制备和表征 | 第33页 |
3.2.1 Bpy-UiO MOFs的制备 | 第33页 |
3.2.2 Bpy-UiO_(30)-Ir_x MOFs的制备 | 第33页 |
3.3 Bpy-UiO_(30)-Ir_x MOFs的表征 | 第33-43页 |
3.3.1 SEM表征 | 第33-35页 |
3.3.2 XRD表征 | 第35-36页 |
3.3.3 XPS表征 | 第36页 |
3.3.4 Bpy-UiO-Ir MOFs薄膜电极的制备条件优化 | 第36-38页 |
3.3.5 电化学活性比表面积表征 | 第38-39页 |
3.3.6 电化学阻抗谱表征 | 第39页 |
3.3.7 电催化水氧化性能评价 | 第39-41页 |
3.3.8 稳定性评价 | 第41-43页 |
3.3.9 电催化水氧化机理分析 | 第43页 |
3.4 本章小结 | 第43-46页 |
第4章 TAPP-DHTA COFs的制备和表征 | 第46-64页 |
4.1 前言 | 第46-47页 |
4.2 四苯基卟啉单体的制备 | 第47-52页 |
4.2.1 5,10,15,20-四(4-硝基苯)卟啉单体的制备 | 第47-48页 |
4.2.2 5,10,15,20-四(4-氨基苯)卟啉粗晶体的制备 | 第48页 |
4.2.3 TAPP单体的分离纯化 | 第48-49页 |
4.2.3.1 硅胶柱层析法分离纯化 | 第49页 |
4.2.3.2 重结晶法分离纯化 | 第49页 |
4.2.4 铜掺杂四苯基卟啉单体的制备 | 第49-50页 |
4.2.5 2,5-二羟基1,4-对苯二甲醛的制备 | 第50-51页 |
4.2.6 TAPP-DHTA COFs及Cu TAPP-DHTA COFs的制备 | 第51-52页 |
4.3 TAPP及 Cu TAPP单体的纯度表征 | 第52-54页 |
4.3.1 TAPP纯度表征 | 第52-54页 |
4.3.2 CuTAPP纯度表征 | 第54页 |
4.4 TAPP-DHTA COFs的表征 | 第54-60页 |
4.4.1 XRD表征 | 第54-58页 |
4.4.2 FT-IR表征 | 第58-59页 |
4.4.3 BET比表面积表征 | 第59页 |
4.4.4 TGA表征 | 第59-60页 |
4.5 CuTAPP-DHTA COFs的表征 | 第60-62页 |
4.5.1 XRD表征 | 第60页 |
4.5.2 FT-IR表征 | 第60-61页 |
4.5.3 BET比表面积表征 | 第61-62页 |
4.5.4 TGA表征 | 第62页 |
4.6 本章小结 | 第62-64页 |
第5章结论 | 第64-66页 |
参考文献 | 第66-72页 |
发表论文和参加科研情况说明 | 第72-74页 |
致谢 | 第74页 |