《有机化学实验》合成与制备实验教学方法探讨

《有机化学实验》合成与制备实验教学方法探讨

一、《有机化学实验》中合成与制备实验教学方法的探讨(论文文献综述)

吴绍艳,盛希群,张丛兰,刘金雁,许岚[1](2021)在《化工专业有机化学实验教学中微型化实验的应用》文中研究表明阐述了微型化有机化学实验的内涵和原则,说明了将微型化实验理念渗透到有机化学实验教学的必要性和重要性,探讨了在有机化学实验教学中实施微型化的几项应用措施,旨在培养具有绿色环保意识的应用型化学化工专业人才。

辛军红[2](2021)在《共价有机骨架材料在茶叶农药多残留检测中的应用及吸附机理研究》文中研究说明茶叶中的农药残留对人体健康和进出口贸易产生了重要影响,随着消费者对茶叶品质的越来越重视,以及国内外标准中茶叶农药检测项目的不断增加和限量要求的越来越严格,建立茶叶中多种农药的检测技术,尤其是开发高效、快速、简便和环保的样品前处理方法是十分有必要的。近年来,基于固相吸附原理的样品前处理技术有了快速的发展。传统的固相萃取材料在不同程度上存在着吸附性能和重复使用率低的问题,共价有机骨架(COF)及其复合材料作为样品前处理吸附剂,具有稳定性好、比表面积高、孔隙丰富、易于制备以及可多次重复使用等特点。本论文设计合成具有优异吸附性能的COF及其复合材料,将其应用于固相萃取(SPE)、磁固相萃取(MSPE)、固相微萃取(SPME)的样品前处理中,与色谱-质谱检测技术联用,建立4种茶叶及茶饮料中农药残留的分析方法。对COF材料的合成方法进行优化,对材料的吸附性和稳定性进行研究,对所建立的检测方法的灵敏度、准确性以及适用性等进行评价,并对吸附机理进行了深入研究。主要研究结果如下:1、基于球形TPB-DMTP-COF的固相萃取-液相色谱质谱(LC-MS/MS)联用技术测定茶叶中苯甲酰脲类杀虫剂的方法研究利用室温合成法,制备了形貌均一的球形TPB-DMTP-COF,对反应溶剂的种类、催化剂的加量以及反应时间进行了优化。实验结果表明,相比于均三甲苯和1,4-二氧六环体系,乙腈体系有利于TPB-DMTP-COF球形形貌的形成;催化剂的用量决定了球形形貌的均一性和粒径尺寸;反应时间影响了TPB-DMTP-COF的球体直径和晶型。表征结果显示,TPB-DMTP-COF具有高的比表面积(1419 m2 g-1)和良好的晶型结构。将球形TPB-DMTP-COF用于SPE柱的吸附填料,优化了上样和洗脱条件,建立了SPE-LC-MS/MS联用测定苯甲酰脲类杀虫剂的方法。6种苯甲酰脲类杀虫剂在0.1-100 ng g-1的浓度范围内均具有良好的线性关系,相关系数在0.9951-0.9976之间,方法的最低检出限范围为0.003-0.018 ng g-1。对市售的不同种类茶叶进行了苯甲酰脲类杀虫剂含量的测定,并对绿茶和红茶的空白样品进行了添加回收率实验,回收率范围为80.7%-102.2%,相对标准偏差小于6.3%。本研究为均一球形COF材料的合成和应用提供了思路。2、基于NH2-Fe3O4@COF的磁固相萃取LC-MS/MS联用技术测定茶饮料中苯甲酰脲杀虫剂的方法与机理研究利用室温合成法制备了一种新型的磁性共价有机骨架材料(NH2-Fe3O4@COF)。将该材料用作磁固相萃取的吸附剂,萃取6种苯甲酰脲类杀虫剂。NH2-Fe3O4@COF对苯甲酰脲类杀虫剂吸附快速,萃取时间仅10 min。量子化学计算结果表明,共价有机骨架中的甲氧基团与苯甲酰脲类农药分子中的酰胺基团之间的静电相互作用,以及二者之间的疏水作用是影响吸附过程的主要作用力。本研究建立了MSPE-LC-MS/MS联用测定苯甲酰脲类杀虫剂的方法,6种苯甲酰脲类杀虫剂在10-1000 ng L-1的浓度范围内,均表现出了良好的线性关系,相关系数在0.9977-0.9999之间,方法的最低检出限范围为0.06-1.65 ng L-1。为了评价方法的准确性和适用性,对4种原味茶饮料进行了添加回收率实验,回收率范围为80.1%-108.4%,相对标准偏差小于7.4%。本研究为饮料样品中痕量农药残留检测方法的建立提供了参考。3、基于酮烯胺式Tp-Azo-COF的固相微萃取-气相色谱质谱(GC-MS/MS)联用技术测定茶叶中有机氯农药的方法与机理研究制备了一种含有丰富电负性氮原子的酮烯胺式Tp-Azo-COF材料,将其用于固相微萃取的纤维涂层。Tp-Azo-COF具有高的比表面积(1218 m2 g-1),良好的热和化学稳定性,可用于有机氯农药的萃取、富集和热解吸。密度泛函理论计算表明,Tp-Azo-COF和有机氯农药的吸附亲和力受卤素键作用和疏水相互作用的影响。Tp-Azo-COF涂层对5种有机氯农药的萃取效率均高于3种商品化的固相微萃取涂层,富集倍数范围为1061-3693,且微萃取针可实现上百次的循环使用,具有良好的经济实用性。本研究建立了SPME-GC-MS/MS联用测定有机氯农药的超灵敏方法,5种有机氯农药在0.1-1000ng L-1的浓度范围内均具有良好的线性关系,相关系数范围为0.9921-0.9963,方法的最低检出限在0.002-0.08 ng L-1之间。为了评价该方法的适用性,对绿茶样品进行了添加回收率实验,回收率范围为85.1%-101.6%,相对标准偏差小于8.6%。本研究拓展了酮烯胺式COF材料作为富集探针用于有机氯农药分析的应用。4、基于磁性TAPT-DHTA-COF的磁固相萃取GC-MS/MS联用技术测定酰胺类除草剂的方法与机理研究制备了一种在水相中稳定分散的亲水性磁球。选择含丰富羟基基团的DHTA醛基单体,以及TAPT氨基单体,优化了亲水性磁球与TAPT-DHTA-COF的结合方式。利用室温法,设计合成了具有一定亲水特性的磁性TAPT-DHTA-COF材料。表征结果表明,磁性TAPT-DHTA-COF具有良好的磁响应,均匀分散于水相后,能够实现快速的磁分离。将磁性TAPT-DHTA-COF用作MSPE的吸附剂,优化了MSPE的影响参数,建立了MSPE-GC-MS/MS联用测定酰胺类除草剂的方法。在绿茶基质中,6种酰胺类除草剂在1-500 ng g-1的浓度范围内均表现出了良好的线性关系,相关系数在0.9910-0.9982之间,方法的最低检出限范围为0.25-0.73 ng g-1。对绿茶和红茶的空白样品进行了添加回收率实验,回收率范围为80.1%-94.8%,相对标准偏差小于6.2%。TAPT-DHTA-COF与酰胺类除草剂的吸附机理研究表明,分子间氢键相互作用是吸附过程中的主要作用力。本方法为改善COF材料对极性化合物的吸附研究提供了思路。

宋宗仁[3](2021)在《对空气稳定的离子液体混合体系中多孔金属材料的合成及其应用研究》文中认为多孔金属材料的设计和制备具有重要意义。离子液体具有许多特性,对空气稳定的离子液体混合体系中存在特殊的结构和相互作用,本文提出了多种利用离子液体混合体系特性合成多孔金属材料的方法,并制备了一系列新型高效多孔金属材料,主要研究内容如下:1.研究了部分互溶离子液体/乙醇混合体系的微观结构,混合体系的组成对微区尺寸的影响是非常敏感的,特别是相界面附近,此时的微区尺寸急剧增大。在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])/乙醇部分互溶体系中,以溶液的微观结构为模板合成多孔PBAs,Ma[Co(CN)6]b(M=Cu、Fe、Mn、Zn),并把多孔PBAs催化剂应用到苯乙烯环氧化反应中,表现出较高的活性和良好的稳定性。在离子液体体系中制备的PBAs较常规溶液中合成的具有更高的催化活性,其原因是离子液体体系中制备的PBAs具有多孔性质和较高的比表面积,有利于底物和产物的扩散和传输,其众多的活性中心可以更有效地促进反应的进行。2.提出了一种在离子液体/乙醇体系中以纳米结构为软模板合成分级多孔MOF的新策略,通过控制配体的用量,可以很容易地调节MOF的形貌和孔性质。在1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C6mim][PF6])/乙醇溶液中合成了多孔的MOF材料。在离子液体混合体系中的反应温度较有机溶剂中生成MOF的反应温度有所降低,使合成的温度从70℃-180℃降至25℃。自合成的多孔HKUST-1催化剂对不同醇类有氧氧化反应的活性明显高于商用HKUST-1催化剂,且稳定性较好。这些分级多孔MOF具有大的比表面积、可调节的孔径和可设计的孔环境等优点,使其在醇类有氧氧化反应中展现出非常高的催化活性。3.研究了温度调节1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])/水混合体系的微观结构,在相同温度下,相界面附近溶液中微区有突然增大的现象,利用这一现象,研究了不同温度下,相界面附近溶液中微区的变化,发现配体2-甲基咪唑在70 wt%[C4mim][BF4]+30 wt%H2O的溶液中可以发生聚集形成聚集体,随着温度的升高,即2-甲基咪唑用量的增加,聚集体尺寸也相应增大。在此基础上,提出了利用溶液的微观结构为模板合成多孔ZIF-8的新方法,此方法合成的ZIF-8具有大的比表面和多级孔性质,对重金属离子的吸附具有很好的潜力,可大大提高吸附剂的吸附性能。此部分不但研究了多孔材料ZIF-8的吸附性能,还对整个吸附过程进行了动力学研究。4.研究了Ca Cl2对离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])/1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C6mim][PF6])水溶液中微观结构的影响,发现体系中存在纳米微区,并随Ca Cl2浓度的升高而增大。在这一发现的基础上,提出了一种控制合成多孔Ti O2的新策略,并应用到有机污染物亚甲基蓝的光降解中。自合成的多孔Ti O2表现出较高的催化活性和良好的稳定性,还对整个光降解过程进行了动力学研究。

盛方猛[4](2021)在《纳米多孔膜的精密构筑及离子传输与分离机制研究》文中研究说明理论和实验研究表明,物质在纳米孔道受限空间中传输表现出与流体在宏观条件下完全不同的传输现象。纳米多孔膜孔道的有序性、规整性以及孔道表面性质都会显着影响物质的传输行为。本论文主要从纳米多孔膜的构筑出发,通过对所制备的纳米多孔膜的孔径大小、孔道结构以及表面化学性质的调控,考察了纳米多孔膜孔道的规整性、有序性及孔道表面微观环境对离子传输与分离机制的影响。主要研究内容如下:1)采用界面聚合的方法在水解聚丙烯腈(PAN)超滤膜表面构筑出聚酰胺纳米多孔薄层,接着对其表面进行季铵化荷电改性并调控膜表面季铵化度。PAN膜多孔结构和通过水解形成的羧酸基团增强了阳离子的传输作用,超薄聚酰胺纳米多孔薄层能够实现离子的选择性传输,表面荷正电的季铵基团对二价阳离子有更强的排斥作用,通过对膜表面不同季铵化度的控制,可以有效地调控单多价阳离子选择性分离性能。2)通过引入具有规则亚纳米孔道结构的ZSM-5沸石,将其与PVA共混并流延成膜制备出ZSM-5/PVA混合基质膜,系统地探究了沸石掺杂量对成膜性和成膜后膜性能的影响。制备的ZSM-5/PVA混合基质膜中沸石最高掺杂量可达60 wt%,并存在最佳的沸石掺杂量(50 wt%)。在最佳沸石掺杂量时,混合基质膜表现出最优异的单多价阳离子分离性能,其中Li+/Mg2+的选择性为3.67,是商业单价选择性阳离子交换膜CSO的2倍多,H+/Zn2+选择性达34.4,是CSO膜的将近10倍。ZSM-5沸石由于孔道内大量阳离子交换活性位点(AlO4-)的存在,因此能够实现快速的单价阳离子传输,而其亚纳米孔道结构能够实现不同尺寸阳离子的选择性分离。此外,制备的ZSM-5/PVA混合基质膜表现出非常高的极限电流密度和低膜电阻。3)采用界面生长结晶的策略进一步在多孔基底上构筑出具有一维垂直贯通孔道排列的纯相共价有机框架(COFs)纳米多孔膜。通过实验表征,构筑的~20 nm超薄COFs纳米多孔膜孔径大小为1.4 nm,并且通道内具有大量的氢键位点,能够和水分子形成较强的氢键相互作用。基于此,不同水合金属离子在通道中表现出显着的传输差异,其中K+/Mg2+选择性高达765。借助模拟和理论计算,进一步揭示了离子在其孔道中的传输机制:对于电荷密度更大的离子,由于能够更强地吸引其水合层中的氧原子,从而使水合层中氢原子表现出更大的氢键活性,并与COFs膜纳米通道中氢键位点形成更强的氢键相互作用,所以表现出极低的传输速率。4)进一步构筑出具有1.4 nm孔径大小且孔道壁面带有正电荷的COF纳米多孔膜,研究了其对亚甲基蓝阳离子型染料和盐的分离。制备的膜表现出高的亚甲基蓝阳离子型染料截留性能,同时具有极低的盐截留率。通过对不同分子尺寸及带电性质染料的测试,证明对于亚甲基蓝的截留机制主要是静电相互作用控制,而当染料分子尺寸大于COFs膜孔径大小时,孔径筛分将主导染料的截留。

王洋[5](2020)在《超临界二氧化碳中新型多孔材料的制备及其应用研究》文中指出MOF材料和COF材料具有高的孔隙率、大的比表面积以及规则有序和可调的孔径,这些特质使得MOFs和COFs在诸多领域具有广泛的潜在用途。本文通过超临界二氧化碳技术分别合成了金属有机框架ZIF-67和共价有机框架COF-LZU1,将适宜条件下合成的ZIF-67应用于CO2的吸附,考察其吸附性能。以乙酰丙酮钴(Ⅱ)为金属前驱体,2-甲基咪唑为有机配体,在超临界二氧化碳环境中不添加任何有机溶剂的情况合成了ZIF-67。考察了反应压力、反应物配比、反应温度和反应时间对ZIF-67合成的影响,选择了适宜的反应条件。在40 ℃、20 MPa下,Co2+与2-甲基咪唑的摩尔比为1:4,反应3 h后合成了具有菱形十二面体形貌的ZIF-67,所得产品比表面积1182 m2·g-1。与传统合成方法相比,在超临界二氧化碳中合成ZIF-67晶体无需使用有机溶剂、耗时短、且合成的ZIF-67晶体具有更大的比表面积和孔体积,该优点有利于其后续作为吸附剂在CO2捕集中的应用。将适宜条件下合成的ZIF-67作为吸附剂,研究了其对CO2的吸附行为及吸附性能。研究表明ZIF-67由于其较大的比表面积、孔体积以及骨架内存在的氢键,对CO2有优异的吸附能力,在25 ℃时平衡吸附量达到1.37 mmol·g-1。ZIF-67对CO2的吸附过程符合准二级动力学方程。ZIF-67作为CO2吸附剂具有良好的循环稳定性,循环使用5次后仍然能维持较高的吸附量(1.29 mmol·g-1)。以均苯三甲醛和对苯二胺作为反应物,醋酸为催化剂和形貌导向剂,加入少量DMF作为共溶剂,在超临界二氧化碳环境中合成了COF-LZU1。考察了共溶剂、反应温度、反应压力、醋酸含量、反应时间和反应物配比对合成的COF-LZU1晶体结构和微观形貌的影响。在适宜反应条件下,选择均苯三甲醛和对苯二胺和醋酸(3M)的摩尔比为1:1.5:15,DMF和醋酸(3M)的体积比为1:1,在40 ℃、20 MPa下反应6 h,合成了具有良好结晶度的棒状COF-LZU1,热稳定性优异,热分解温度超过550 ℃。与常规合成方法相比,在超临界二氧化碳中合成COF-LZU1耗时短、所用有机溶剂量少且无毒,所合成的COF-LZU1具有极高的热稳定性。

张挺[6](2020)在《基于2-甲基咪唑和对甲苯磺酸的酸碱可调低共熔溶剂的金属有机框架制备》文中进行了进一步梳理液相沉淀法制备纳米催化剂过程中,溶剂特性对合成催化剂的结构性质有巨大影响。传统的液相沉淀法中的有机溶剂易对环境产生负面影响,且在制备过程中需要加入添加剂来调控溶液pH值,增加设备腐蚀的同时还增加了体系的复杂性,为后续产物分离带来不便。本论文中提出,使用一种基于2-甲基咪唑和对甲苯磺酸的绿色低共熔溶剂来替代传统的有机溶剂来进行纳米催化剂如金属有机框架结构(MOF)的制备。在该低共熔溶剂体系中,无需添加其它试剂,仅通过调节氢键供体(HBD)和氢键受体(HBA)的比例,就可控制溶液的pH,不会增加体系复杂性。此外,对甲苯磺酸易与金属离子配位,对金属有机框架的合成起到调节作用。论文的主要研究重点如下:通过COSMO-RS理论计算σ-profile发现2-甲基咪唑和对甲苯磺酸之间会产生强氢键作用,可形成低共熔溶剂。于是利用2-甲基咪唑和对甲苯磺酸合成了一系列酸碱可调的低共熔溶剂并分析了其组成。利用该低共熔溶剂酸碱可调的性质,通过沉淀法制备了金属-有机框架材料UiO-66。该法制备UiO-66的生成速率明显加快,在50℃和常压下,反应2 h后材料产率达到87.5%。并且通过一系列表征探究了该低共熔溶剂加快UiO-66合成的机理,而且低共熔溶剂合成得到的UiO-66对于几种醛和甲醇的缩合反应具有良好的催化效果。另外,该低共熔溶剂也通过液相沉淀法合成了 MIL-101(Fe)和BiVO4/Bi2WO6材料。其中,合成MIL-101(Fe)时无需加入其他调节剂。合成所得的BiVO4/Bi2WO6材料表现出比一般条件下合成的材料更优异的吸附性能和光催化活性。上述结果表明该低共熔溶剂液相合成方法可用于多种金属有机框架及其他催化剂的合成及优化。

肖乃瑞[7](2020)在《无机钙钛矿材料Cs2SnI6的新溶液法合成及理论研究》文中进行了进一步梳理随着全球能源消耗的不断增长,在未来化石能源可能会枯竭。而太阳能由于其丰富、清洁、可再生等优点越来越受到人们的青睐。钙钛矿太阳电池凭借其容易制备、成本低廉和光电转化效率高等优势,近年来引起了大量研究者的兴趣。虽然有机-无机杂化钙钛矿太阳电池的效率已经超过了现有几种商业化电池的效率,可是它的稳定性还不太好,这主要是由于钙钛矿材料中包含的有机基团的降解和挥发,所以越来越多的研究者已经转向对无机钙钛矿材料的研究。最近几年Cs2SnI6引起研究者的注意,它是一种无机钙钛矿变种材料,由于这种材料中锡(Sn)的氧化态为+4价,因此它具有较强的抗氧化性。Cs2SnI6是直接带隙的半导体材料,带隙为1.30~1.62 e V,理论上的电池效率可以达到30~33%。本论文针对传统合成Cs2SnI6粉末的方法比较复杂和成本高的问题,提出了简单的合成方法。同时对F-、Cl-和Br-离子掺杂Cs2SnI6的第一性原理进行研究,具体研究内容如下:(1)为了降低合成Cs2SnI6粉末的成本和简化合成方法,本论文提出了一种新的简单的溶液法来合成Cs2SnI6粉末。合成方法只有两步:第一步,把CsI和SnI2(或SnI4)粉末溶解在不同的反应溶剂中;第二步:在室温下缓慢搅拌最后获得纯的Cs2SnI6粉末。为了获得最优的合成路线,本论文研究反应物类型、反应溶剂、反应物配比等对合成Cs2SnI6粉末纯度、结晶性、光吸收、电学性质以及稳定性的影响。研究结果表明:(1)采用CsI和SnI2合成纯的Cs2SnI6粉末,CsI和SnI2最佳的合成参数比为1:1;采用CsI和SnI4合成纯的Cs2SnI6粉末,CsI和SnI4最佳的合成参数比为3:2。(2)CsI与SnI2的比例为1:1时,在反应溶剂为丙酮、乙腈和无水乙醇中合成Cs2SnI6粉末晶体的结晶性更好,在反应溶剂为无水乙醇中合成Cs2SnI6粉末的空气稳定性和空气热稳定性更好。CsI与SnI4的比例为3:2时,在反应溶剂为丙酮、异丙醇、乙腈和无水乙醇中合成的Cs2SnI6粉末晶体的结晶性更好;在反应溶剂为乙腈中合成Cs2SnI6粉末的空气稳定性更好,而在反应溶剂为无水乙醇中合成Cs2SnI6粉末的空气热稳定性更好。(3)本论文发现CsI:SnI2=1:1和CsI:SnI4=3:2时,在溶剂为无水乙醇中获得Cs2SnI6粉末的光学吸收更耐热退火,从而更适合作为实际太阳电池的吸光层材料。(2)为增加Cs2SnI6的稳定性,第一性原理计算主要基于VASP软件包来进行,本论文研究不同浓度的F-、Cl-和Br-离子掺杂对Cs2SnI6总能、能带带隙、态密度和光学性质的影响。研究结果表明:(1)随着掺杂F-离子浓度的增加,带隙逐渐变大,总能逐渐变小,说明掺杂F-离子后Cs2SnI6越来越稳定了。Cs2SnI5F和Cs2SnI4F2的带隙介于1.0~2.0e V之间,可以吸收比较多的太阳光,并且掺杂少量的F-离子后使它们比Cs2SnI6更稳定,所以它们可以作为无机钙钛矿太阳电池吸光层的候选材料。(2)随着掺杂Cl-浓度的增加,带隙逐渐变大,总能逐渐变小,说明掺杂Cl-离子后Cs2SnI6越来越稳定了。Cs2SnI5Cl、Cs2SnI4Cl2和Cs2SnI3Cl3的带隙介于1.0~2.0 e V之间,可以作为无机钙钛矿太阳电池吸光层的候选材料。(3)随着掺杂Br-离子浓度的增加Cs2SnI6的带隙逐渐变大,总能逐渐变小,说明掺杂Br-离子后Cs2SnI6越来越稳定。因为Cs2SnI5Br、Cs2SnI4Br2、Cs2SnI3Br3、Cs2SnI2Br4和Cs2SnIBr5的带隙都介于1.0~2.0 e V之间,所以它们可以作为无机钙钛矿太阳电池光吸收层的候选材料。

王明[8](2020)在《共价有机框架材料的制备及其应用研究》文中提出共价有机框架(COFs)是一类由共价键连接的结晶性多孔聚合物,其框架和孔道都可以经由拓扑结构预先设计。COFs由于其在气体吸附和分离、质子传导、光电、药物释放、化学传感、多相催化等方面具有突出的潜力而备受人们的关注。基于离子液体作为绿色溶剂,在合成材料上具有独特优势,本论文主要研究了使用离子液体合成二维(2D)COFs和三维(3D)COFs材料,并测试其催化和吸附方面的性能。另外也研究了螺双芴单体成功合成了共轭三维(3D)COFs,并且通过负载金属,测试了在催化方面的应用。由此,本论文主要分为两部分的内容:第一部分:离子液体合成COFs材料及其在催化和吸附方面的应用。COFs因利用种类繁多的有机构筑单元,结合拓扑设计原理,合成出了多种COFs。然而,目前大多数COFs是在溶剂热条件下制备的。为了获得高结晶度和高孔隙率的COFs材料,缩聚反应通常需要精心优化条件,特别是温度、压力、和溶剂的组合对于COFs框架的形成和提高COFs结晶度具有重要意义。由于缺乏产生结晶COFs的通用方法,因此研究者们需要花费大量的时间和精力来筛选合适的反应条件。离子液体作为一种有机熔融盐,具有不易挥发、不可燃、可回收等特点,被科学家们称为“绿色溶剂”,是有机溶剂的完美替代品。在本论文的第三章及第四章我们用离子液体分别成功地合成出了2D和3D COFs并对其催化和吸附性能展开了研究。在本论文的第三章,我们通过不同类型的离子液体Bmim[Tf2N]、N4444[Tf2N]、P4444[Tf2N]和P4444[CF3COO]成功地合成出了COF-229,粉末X射线衍射表征表明用离子热方法合成出的COFs的结晶度明显高于溶剂热方法。并且我们惊奇地发现,相比于溶剂热法,离子热法合成出的COF-229的结晶度会随着反应时间的增加获得结晶度更好的COFs。3D-COF-229在催化Knoevenagel反应中展现出了超强的活性和底物适用性。与之前报道的COFs选择性催化小尺寸底物的Knoevenagel反应相比,由于3D COF-229含有更大的微孔孔径,在催化Knoev enagel反应时底物的尺寸选择范围更广,展现出了更好的底物适用性。本论文的第四章,我们通过离子液体Bmim[Tf2N]为溶剂首次成功地合成出两种2D COFs材料COF-1和COF-2,与耗时且复杂的溶剂热法相比,这种新方法快速又简便,并且得到了高结晶度和高孔隙率的COFs材料。更重要的是,这种方法得到了具有宏观规则形状的2D COFs材料,这在传统的溶剂热法合成COFs中仍然是一种挑战。在应用方面,我们依据吸附动力学和吸附热力学理论对测试数据分析得出,IL COF-1和IL COF-2均表现出了对水中常见污染物双酚A的超强吸附速率和超大吸附量。此外,相比于之前报道的吸附双酚A的材料,IL-COF-1和IL-COF-2展现出了更好的吸附性能。第二部分:基于金属负载型螺双芴的共轭3D COFs制备及其在催化方面的应用。自2005年COFs材料首次被报道以来,许多具有层状结构的2D COFs已经问世,但3D COFs的设计、合成和结构分析仍然是一个挑战。这是由于3D COFs的合成以及结构解析和表征都较2D COFs更为困难,这些因素共同制约了3D COFs的发展。通常,共轭COFs仅限于由大量的大分子芳香族分子构成的层状的2D COFs,而刚性结构的3D COFs由于具有非共轭结构的四面体构筑单元的存在,从而很难形成共轭3D COFs。本论文的第五章,利用具有共轭双平面结构的螺双芴单体为构筑单元成功制备了具有共轭结构的3D COF-SOFL-BDPA与COF-SOFL-PYPA材料并且在催化环氧化合物生成环碳酸酯反应中表现出非常好的活性。在本论文的第五章,我们利用螺双芴单体为构筑单元分别与简单易得的1,4-联苯二醛和1,4-联吡啶二醛单体进行缩聚反应,成功制备了具有共轭结构的3D COF-SOFL-BDPA与COF-SOFL-PYPA材料。利用PXRD、气体吸附与分离、SEM、FT-IR等表征方法确定了COFs的晶体结构和孔道结构。通过“一锅法”我们成功的将钴金属配位到COF-SOFL-PYPA,并且用于催化CO2与二甲基环氧乙烷偶联反应,配位后的Co/COF-SOFL-PYPA材料表现出优异的催化活性(产率>90%)。

范宜晓[9](2020)在《头孢氨苄酶催化合成过程调控及应用基础研究》文中指出与传统的β-内酰胺抗生素相比,半合成β-内酰胺抗生素具有抗菌谱广和稳定性好的优点,是应用最广泛的一类抗感染药物。目前,化学合成法主导着半合成β-内酰胺抗生素的工业化生产,能耗高、效率低、排放大量难降解污染物是其难以逾越的弊端。环境友好的酶催化合成法一直受到研究者的重视,其中动力学控制下的酶催化合成路线是一种相对高效的方法。但由于对该路线的合成过程缺乏系统的研究和认识,致使其一直存在底物摩尔比例高、转化率低、反应产率低等问题。本论文以生产量较大的半合成β-内酰胺抗生素头孢氨苄(CEX)作为研究目标,以7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)为母核,固定化青霉素G酰化酶(IPGA)为生物催化剂,系统研究了其动力学控制下的酶催化合成过程,开发了悬浮液体系和增溶体系中的酶催化合成工艺。主要研究内容和结论如下:在全溶液体系中,系统研究了动力学控制下头孢氨苄的酶催化合成过程。考察了不同侧链苯甘氨酸甲酯盐酸盐(PGME)和苯甘氨酰胺(PGA)下的酶催化合成过程,在此基础上研究了 pH、温度、酶量、底物浓度和底物摩尔比例对酶催化合成头孢氨苄的综合影响。与PGA作为侧链的反应相比,以PGME作为侧链的转化率和反应产率分别提高45.9%和1234.5%。得到了较优的工艺条件为:pH 6.5、温度 15℃、7-ADCA 60 mmol/L、PGME/7-ADCA 摩尔比例 1.5 和IPGA/7-ADCA 30.46 IU/mmol。在较优反应条件下,最大转化率为98.5%,反应产率为 29.5 mmol/L/h,PGME 水解率为 35.9%。以7-ADCA为母核,PGME为侧链,IPGA为生物催化剂,研究了酶催化合成头孢氨苄的反应动力学。推导了酶催化合成头孢氨苄的反应速率方程,通过酶催化水解PGME和酶催化水解头孢氨苄相结合的方法,求解了酶催化合成头孢氨苄的反应速率常数。反应速率常数分析表明,酶与侧链供体的结合是酶催化合成头孢氨苄的速控步骤。与头孢氨苄的水解相比,PGME的水解是限制酶催化合成头孢氨苄转化率的主要原因。酶催化合成的最佳pH为6.0-6.5,升高pH会加剧PGME和头孢氨苄的水解,不利于头孢氨苄的合成。对温度影响的动力学和活化能分析表明,与头孢氨苄的合成反应相比,升高温度更能加剧PGME水解和头孢氨苄水解,适当的低温有利于头孢氨苄的合成。酶量的过度增加会加剧固定化酶颗粒内部内扩散限制效应发生。为了提高酶催化合成头孢氨苄的反应效率,开发了悬浮液体系中头孢氨苄的酶催化合成工艺。考察了 PGME加入方式、pH、温度、酶量、PGME加入时间、初始7-ADCA浓度和PGME/7-ADCA摩尔比对酶催化合成的影响。与批次加入比较,PGME连续加入可使其水解率降低12%,因而转化率和反应产率分别提高2.8%和2.7%,PGME连续加入更有利于头孢氨苄的酶催化合成。在pH 7.0、温度 15℃、初始 7-ADCA 浓度 659 mmol/L、PGME/7-ADCA 摩尔比例 1.12、IPGA/7-ADCA 22.85 IU/mmol和PGME加入时间60 min下,最大转化率为99.3%,反应产率为200 mmol/L/h,PGME水解率为11.4%。与相同条件下全溶液体系中酶催化合成比较,悬浮液体系中酶催化合成的转化率提高5.4%,反应产率提高395%,水解率降低36.7%。为了实现高底物浓度下头孢氨苄的酶催化合成,研究了 PGME存在下7-ADCA在水相介质中的溶解行为。溶解度的测定表明,PGME的存在会提高7-ADCA在水中的溶解度。在此基础上,采用pH调控的策略制备得到了 7-ADCA的增溶体系,显着增强了 7-ADCA在水中的浓度。在pH 6.5、温度15℃和PGME 900 mmol/L下,7-ADCA在水中的浓度达到673 mmol/L,比相同条件下7-ADCA的溶解度提高25.88倍。采用同样的pH调控策略,与PGME不存在的7-ADCA溶液相比,PGME存在下的7-ADCA增溶体系具有更好的稳定性。紫外光谱、荧光光谱、拉曼光谱以及量化计算的结果表明,PGME和7-ADCA分子之间存在氢键相互作用,其是PGME存在下7-ADCA溶解增强的推动力。在7-ADCA溶解增强研究的基础上,进一步开展了增溶体系中酶催化合成头孢氨苄的研究。研究了底物浓度、底物摩尔比例以及晶种添加对酶催化合成的影响。在pH6.5、温度15℃、7-ADCA 400 mmol/L、PGME/7-ADCA摩尔比例1.12、晶种添加时间8 min和晶种添加量6.8 mmol/L下,最大转化率为99.4%,反应产率为312.3 mmol/L/h,PGME水解率为11.3%。将该合成工艺与悬浮液体系中的合成工艺进行了对比,它们的转化率均达到了比较高的水平,PGME水解率也相当,但是增溶体系的反应产率比悬浮液体系的提高56.2%,并且前者的合成工艺比后者更为简单。

吕天明[10](2020)在《麦羟硅钠石转晶制备沸石分子筛及机理的研究》文中研究说明沸石分子筛由于其独特的结构和性能在吸附、催化、分离等方面有非常广泛的应用,开发沸石分子筛绿色高效的合成路线是当前研究热点之一。利用层状硅酸盐麦羟硅钠石为硅源转晶制备沸石分子筛受到了研究者的关注,其相关研究也在不断拓展和创新。目前沸石分子筛的晶化机理尚不明确,导致合成具有盲目性,浪费了人力物力。研究沸石分子筛晶化机理可以为沸石的合成提供理论基础,对指导沸石的高效合成至关重要。本论文以麦羟硅钠石为硅源采用水热和固相两种方法制备出不同类型的沸石分子筛,对产物进行表征,并讨论不同因素对合成的影响。采用X-射线衍射、扫描电镜、振动光谱、固体核磁共振波谱以及质谱等手段研究了反应过程中体系内次级结构单元的变化,并根据实验结果对沸石分子筛的生长机理进行合理推断。主要研究结果如下:(1)以麦羟硅钠石为硅源分别在TMABr、TMAOH和胆碱体系中水热转晶制备了omega、Si-Nu-1以及菱沸石和omega沸石。对产物进行系统表征,讨论温度以及初始凝胶配比对合成结果的影响,总结转晶规律,对比分析三个水热合成体系的差异性。(2)利用麦羟硅钠石固相转晶法合成了 omega、Si-Nu-1和镁碱沸石,对所合成的沸石分子筛进行系统表征,讨论不同因素对合成的影响,总结转晶规律。循环利用了前驱体合成过程分离出的母液,并制备出纯相沸石。与水热转晶对比,麦羟硅钠石固相转晶法具有产率高、合成条件范围广、反应釜利用率高以及废液排放量少等特点。(3)研究了以麦羟硅钠石为硅源水热转晶制备omega、Si-Nu-1和菱沸石的晶化过程并合理推测晶化机理。发现转晶过程中麦羟硅钠石的次级结构单元会根据模板剂的种类和反应条件进行选择性保留。在TMABr体系合成omega沸石的过程中,四元环和六元环数量逐渐增多,Al原子会优先占据gme笼中六元环的位置。对于Si-Nu-1沸石的合成,双四元环起到促进其生长的重要作用。在胆碱体系中,低硅铝比条件会使麦羟硅钠石中部分六元环保留,而高硅铝比条件下,部分五元环和六元环均会保留并参与目标沸石的生长。(4)在麦羟硅钠石固相转晶制备omega、Si-Nu-1和镁碱沸石的基础上研究合成过程中次级结构单元的变化,合理推断晶化机理并讨论固相转晶相比水热转晶加热过程晶化更快的原因。前驱体合成过程中会形成组成结构单元,它们为目标沸石提供生长表面或结构基础,促进沸石的成核和生长。总结得出无论是水热转晶还是固相转晶,麦羟硅钠石中部分次级结构单元会保留并直接参与目标沸石的生长。

二、《有机化学实验》中合成与制备实验教学方法的探讨(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、《有机化学实验》中合成与制备实验教学方法的探讨(论文提纲范文)

(1)化工专业有机化学实验教学中微型化实验的应用(论文提纲范文)

1 微型化实验在有机化学实验教学中应用的必要性
2 有机化学实验中应用微型化实验的意义
    2.1 微型化实验使用实验试剂用量较少,降低实验成本,节约实验教学经费
    2.2 微型化实验仪器小巧便携,降低实验危险性,增强学生实验积极性,改善教学效果
    2.3 微型化实验排放更少的“三废”,更加符合绿色化实验的要求,更有利于保护环境
3 微型化实验在有机化学实验教学中的应用实践
    3.1 有机化学实验教学中不断强化渗透微型化实验操作思想
    3.2 进一步推广使用微型化有机实验仪器设备
    3.3 对有机化学实验项目进行适当筛选,从而全面适应微型化实验要求
4 结语

(2)共价有机骨架材料在茶叶农药多残留检测中的应用及吸附机理研究(论文提纲范文)

符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 茶叶农药残留概述
        1.1.1 茶叶农药残留原因
        1.1.2 茶叶农药残留危害
        1.1.3 国内外茶叶农药残留限量标准
    1.2 茶叶农药残留检测技术
        1.2.1 苯甲酰脲类杀虫剂
        1.2.2 苯甲酰脲类杀虫剂的检测技术
        1.2.3 有机氯农药
        1.2.4 有机氯农药的检测技术
        1.2.5 酰胺类除草剂
        1.2.6 酰胺类除草剂的检测技术
    1.3 共价有机骨架(COF)材料
        1.3.1 COF材料的类型
        1.3.2 COF材料的合成方法
        1.3.3 COF材料在样品前处理中的应用
    1.4 密度泛函理论(DFT)
    1.5 研究内容及意义
2 材料与方法
    2.1 试剂与仪器
        2.1.1 主要试剂
        2.1.2 主要仪器
    2.2 基于均一球形TPB-DMTP-COF的 SPE-LC-MS/MS联用技术测定苯甲酰脲类杀虫剂的方法
        2.2.1 TPB-DMTP-COF材料的合成
        2.2.2 TPB-DMTP-COF的表征和固相萃取方法的建立
        2.2.3 LC-MS/MS联用测定苯甲酰脲类杀虫剂方法的建立
        2.2.4 LC-MS/MS联用测定茶叶中苯甲酰脲类杀虫剂的方法验证
    2.3 基于NH_2-Fe_3O_4@COF的 MSPE-LC-MS/MS联用技术测定苯甲酰脲类杀虫剂的方法
        2.3.1 磁性NH_2-Fe_3O_4@COF材料的合成
        2.3.2 磁性NH_2-Fe_3O_4@COF材料的表征和MSPE方法的建立
        2.3.3 LC-MS/MS联用测定茶饮料中苯甲酰脲类杀虫剂的方法验证
        2.3.4 TPB-DMTP-COF与苯甲酰脲类杀虫剂吸附机理的研究
    2.4 基于酮烯胺式Tp-Azo-COF的 SPME-GC-MS/MS联用技术测定有机氯农药的方法
        2.4.1 Tp-Azo-COF固相微萃取针的制备方法
        2.4.2 GC-MS/MS联用测定有机氯农药的方法
        2.4.3 SPME条件优化和萃取流程
        2.4.4 GC-MS/MS联用测定有机氯农药的方法验证
        2.4.5 富集能力和吸附作用力的研究
    2.5 基于磁性TAPT-DHTA-COF的 MSPE-GC-MS/MS联用技术测定酰胺类除草剂的方法
        2.5.1 磁性TAPT-DHTA-COF的合成方法
        2.5.2 GC-MS/MS联用测定酰胺类除草剂的方法
        2.5.3 MSPE条件优化和萃取流程
        2.5.4 GC-MS/MS联用测定茶叶中酰胺类除草剂的方法验证
        2.5.5 TAPT-DHTA-COF对酰胺类除草剂吸附机理的研究
3 结果与分析
    3.1 TPB-DMTP-COF的固相萃取LC-MS/MS联用技术测定苯甲酰脲杀虫剂的结果与分析
        3.1.1 TPB-DMTP-COF合成方法的优化
        3.1.2 TPB-DMTP-COF的表征
        3.1.3 SPE条件的优化
        3.1.4 方法学验证
        3.1.5 稳定性研究
        3.1.6 与其它方法的比较
    3.2 NH_2-Fe_3O_4@COF的磁固相萃取LC-MS/MS联用技术测定苯甲酰脲杀虫剂的结果与分析
        3.2.1 磁性NH_2-Fe_3O_4@COF合成方法的优化
        3.2.2 磁性NH_2-Fe_3O_4@COF的表征
        3.2.3 磁固相萃取参数的优化和数据分析
        3.2.4 方法学验证
        3.2.5 NH_2-Fe_3O_4@COF材料的稳定性研究
        3.2.6 与其它方法的比较
        3.2.7 TPB-DMTP-COF与苯甲酰脲类杀虫剂吸附机理的研究
    3.3 酮烯胺式Tp-Azo-COF的固相微萃取GC-MS/MS联用技术测定有机氯农药的结果与分析
        3.3.1 酮烯胺式Tp-Azo-COF的表征
        3.3.2 SPME吸附和解析条件的优化
        3.3.3 方法学验证
        3.3.4 微萃取针的稳定性研究
        3.3.5 富集能力和吸附机理的研究
        3.3.6 与其它方法的比较
    3.4 磁性TAPT-DHTA-COF的磁固相萃取GC-MS/MS联用技术测定酰胺类除草剂的结果与分析
        3.4.1 磁性TAPT-DHTA-COF合成方法的优化
        3.4.2 磁性TAPT-DHTA-COF的表征
        3.4.3 磁固相萃取参数的优化
        3.4.4 方法学验证
        3.4.5 磁性TAPT-DHTA-COF的稳定性研究
        3.4.6 吸附机理的研究
        3.4.7 与其它方法的比较
4 讨论
    4.1 基于球形TPB-DMTP-COF的 SPE-LC-MS/MS联用技术测定茶叶中苯甲酰脲类杀虫剂的方法
    4.2 基于磁性NH_2-Fe_3O_4@COF的 MSPE-LC-MS/MS联用技术实现茶饮料中苯甲酰脲类杀虫剂的超灵敏检测
    4.3 基于酮烯胺式Tp-Azo-COF的 SPME-GC-MS/MS联用技术实现茶叶中有机氯农药的超灵敏检测
    4.4 基于磁性TAPT-DHTA-COF的 MSPE-GC-MS/MS联用技术测定茶叶中酰胺类除草剂的方法
    4.5 进一步研究方向
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况

(3)对空气稳定的离子液体混合体系中多孔金属材料的合成及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 离子液体概述
        1.1.1 离子液体的发展史
        1.1.2 离子液体的组成和分类
        1.1.3 离子液体的合成方法
        1.1.4 离子液体的结构和性质
        1.1.5 离子液体的应用
    1.2 离子液体混合体系相行为
        1.2.1 聚集行为
        1.2.2 自组装行为
        1.2.3 研究离子液体混合体系的意义及发展方向
    1.3 离子液体体系中材料的制备
        1.3.1 反应的溶剂
        1.3.2 合成的模板
        1.3.3 材料的前驱体
    1.4 多孔金属材料概述
        1.4.1 多孔金属-有机骨架材料
        1.4.2 多孔金属氧化物材料
    1.5 本文的研究思路及主要工作
第2章 部分互溶离子液体/乙醇体系中多孔普鲁士蓝类似物的合成及其催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 SAXS
        2.2.3 DLS
        2.2.4 普鲁士蓝类似物的合成
        2.2.5 实验表征
        2.2.6 催化反应
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 微观结构研究
        2.3.2 普鲁士蓝类似物的制备与表征
        2.3.3 材料的催化性能研究
    2.4 本章小结
第3章 [C_6mim][PF_6]/C_2H_5OH体系中多孔MOF材料的合成及其催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 DLS
        3.2.3 多孔MOF材料的合成
        3.2.4 实验表征
        3.2.5 催化反应
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 微观结构研究
        3.3.2 多孔MOF的制备与表征
        3.3.3 多孔MOF材料的催化性能研究
    3.4 本章小结
第4章 [C_4mim][BF_4]/H_2O体系中多孔ZIF-8 的合成及其重金属吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 DLS
        4.2.3 多孔ZIF-8 的合成
        4.2.4 实验表征
        4.2.5 吸附反应及动力学研究
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 微观结构研究
        4.3.2 多孔ZIF-8 的制备与表征
        4.3.3 多孔ZIF-8 材料的吸附性能及动力学研究
    4.4 本章小结
第5章 [C_4mim][BF_4]/[C_6mim][PF_6]/H_2O/CaCl_2体系中多孔TiO_2的合成及其光降解性能研究
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验药品及仪器
        5.2.2 DLS
        5.2.3 多孔TiO_2的合成
        5.2.4 实验表征
        5.2.5 光降解反应及动力学研究
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 微观结构研究
        5.3.2 多孔TiO_2的制备与表征
        5.3.3 多孔TiO_2材料的光降解性能及动力学研究
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
攻读博士期间发表的论文及参加科研情况
致谢

(4)纳米多孔膜的精密构筑及离子传输与分离机制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 膜分离技术简介
    1.2 纳米多孔膜的构筑与研究现状
        1.2.1 传统聚合物膜中纳米通道的构筑
        1.2.2 一维纳米管通道的构筑
        1.2.3 二维纳米层间通道的构筑
        1.2.4 多孔框架材料的纳米通道构筑
    1.3 纳米多孔膜中离子传输与分离机制
        1.3.1 孔径筛分作用
        1.3.2 静电相互作用
        1.3.3 孔道表面效应
        1.3.4 孔道和离子相互作用
    1.4 纳米多孔膜基于离子传输与分离的应用
        1.4.1 纳米多孔膜在能源转化中的应用
        1.4.2 纳米多孔膜在金属资源提取中的应用
        1.4.3 纳米多孔膜在环境保护中的应用
    1.5 论文选题意义及主要研究工作
第2章 聚酰胺纳米多孔膜的构筑及其阳离子分离性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验材料及仪器
        2.2.2 羧基改性聚丙烯腈多孔膜的制备
        2.2.3 聚酰胺纳米多孔膜的制备及表面电荷调控
        2.2.4 聚酰胺纳米多孔膜的表征与性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 聚酰胺纳米多孔膜化学结构及成分分析
        2.3.2 聚酰胺纳米多孔膜微观形貌表征
        2.3.3 聚酰胺纳米多孔膜基本参数测定
        2.3.4 聚酰胺纳米多孔膜电流-电压曲线
        2.3.5 聚酰胺纳米多孔膜离子分离性能及稳定性测试
        2.3.6 聚酰胺纳米多孔膜离子传输与分离机理初探
    2.4 本章小结
第3章 亚纳米孔ZSM-5沸石基混合基质膜的制备及阳离子分离
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 实验材料及仪器
        3.2.2 不同ZSM-5沸石填充量的混合基质膜制备
        3.2.3 亚纳米孔ZSM-5基混合基质膜的表征与性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ZSM-5沸石离子吸附性能测试
        3.3.2 ZSM-5/PVA混合基质膜结构及形貌表征
        3.3.3 ZSM-5/PVA混合基质膜电流-电压曲线
        3.3.4 ZSM-5/PVA混合基质膜离子分离性能测试
        3.3.5 ZSM-5/PVA混合基质膜离子分离机理分析
    3.4 本章小结
第4章 共价有机框架纳米多孔膜的制备及离子传输与分离研究
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 实验材料及仪器
        4.2.2 三醛基间苯三酚单体的合成
        4.2.3 TpBDMe_2粉末的合成
        4.2.4 TpBDMe_2纳米多孔膜的合成
        4.2.5 TpBDMe_2纳米多孔膜的表征与性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 TpBDMe_2纳米多孔膜的合成与表征
        4.3.2 TpBDMe_2纳米多孔膜中离子传输与分离性能测试
        4.3.3 TpBDMe_2纳米多孔膜中离子传输与分离机理探究
    4.4 本章小结
第5章 荷正电共价有机框架纳米多孔膜的制备及阳离子型染料和盐的分离
    5.1 引言
    5.2 实验过程
        5.2.1 实验材料及仪器
        5.2.2 氨基胍盐酸盐单体的合成
        5.2.3 TpTG_(Cl)粉末的合成
        5.2.4 TpTG_(Cl)纳米多孔膜的合成
        5.2.5 TpTG_(Cl)纳米多孔膜的表征与性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 TpTG_(Cl)纳米多孔膜的合成与表征
        5.3.2 TpTG_(Cl)纳米多孔膜染料和盐分离性能测试
        5.3.3 TpTG_(Cl)纳米多孔膜染料和盐分离机理探究
    5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(5)超临界二氧化碳中新型多孔材料的制备及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
前言
第1章 文献综述
    1.1 金属有机框架材料
        1.1.1 金属有机框架材料概述
        1.1.2 沸石咪唑酯骨架(ZIF)材料
        1.1.3 ZIF材料的合成方法
        1.1.4 ZIF材料的应用
    1.2 共价有机骨架材料
        1.2.1 共价有机骨架材料概述
        1.2.2 共价有机骨架材料的设计原则
        1.2.3 COF-LZU1 的合成
    1.3 超临界流体制备技术
        1.3.1 超临界化学反应的特点
        1.3.2 超临界流体技术在合成新型多孔材料MOFs和 COFs中的应用
    1.4 二氧化碳捕集
        1.4.1 二氧化碳捕集技术概述
        1.4.2 ZIF材料在二氧化碳捕集中的应用
    1.5 本课题的研究内容与意义
第2章 超临界CO_2中ZIF-67 的合成及其在CO_2吸附中的应用
    2.1 实验部分
        2.1.1 试剂与仪器
        2.1.2 实验步骤
        2.1.3 分析与表征
    2.2 实验结果与讨论
        2.2.1 超临界反应条件对合成晶体ZIF-67 的影响
        2.2.2 ZIF-67 对二氧化碳的吸附
    2.3 本章小结
第3章 超临界CO_2中COF-LZU1 的合成
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂与仪器
        3.1.2 实验步骤
        3.1.3 分析与表征
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 超临界CO_2中COF-LZU1 的合成及表征
        3.2.2 COF-LZU1 的合成及分析
    3.3 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 创新点
    4.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(6)基于2-甲基咪唑和对甲苯磺酸的酸碱可调低共熔溶剂的金属有机框架制备(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 课题背景及意义
    1.2 研究意义及内容
第2章 文献综述
    2.1 引言
    2.2 低共熔溶剂的概述
        2.2.1 低共熔溶剂的特性
        2.2.2 低共熔溶剂的应用
    2.3 纳米材料的合成与应用
    2.4 Zr基金属有机骨架UiO-66的概述
        2.4.1 Zr基金属有机骨架UiO-66的制备及其结构
        2.4.2 UiO-66材料的应用
    2.5 Fe基金属有机骨架MIL-101的概述
        2.5.1 MIL-101的结构和特性
        2.5.2 MIL-101的应用
    2.6 铋基纳米材料的概述
    2.7 研究思路
第3章 实验部分
    3.1 化学试剂
    3.2 实验仪器
    3.3 表征方法
        3.3.1 X射线衍射分析(XRD)
        3.3.2 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
        3.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        3.3.4 热重分析(TGA)
        3.3.5 N_2吸附-解吸等温线
        3.3.6 核磁共振(NMR)
        3.3.7 熔点测量
        3.3.8 pH值
    3.4 缩醛反应
    3.5 光催化降解亚甲基蓝
    3.6 标准曲线的绘制
        3.6.1 染料含量标准曲线
        3.6.2 苯甲醛浓度标准曲线
第4章 酸碱可调的2-甲基咪唑/对甲苯磺酸低共熔溶剂制备
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 DES形成
        4.2.2 DES的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 2-甲基咪唑和对甲苯磺酸的σ势分析
        4.3.2 DES物化性质及组成分析
    4.4 本章小结
第5章 酸碱可调的2-甲基咪唑/对甲苯磺酸低共熔溶剂快速合成UiO-66及其催化性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 UiO-66-DES的制备
        5.2.2 UiO-66-DMF的制备
        5.2.3 表征方法
        5.2.4 缩醛反应催化活性测试
        5.2.5 快速合成机理探究实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 UiO-66合成与组成分析
        5.3.2 UiO-66-DES与UiO-66-DMF的结构分析
        5.3.3 UiO-66-DES的热稳定性
        5.3.4 UiO-66-DES的比表面积与微观结构
        5.3.5 UiO-66-DES快速合成机理
        5.3.6 UiO-66-DES的催化性能
    5.4 本章小结
第6章 酸碱可调的2-甲基咪唑/对甲苯磺酸低共熔溶剂用于制备MIL-101及其他材料
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 DES中MIL-101(Fe)的制备
        6.2.2 DES中BiVO_4/Bi_2WO_6的制备
        6.2.3 水溶液中BiVO_4/Bi_2WO_6的制备
        6.2.4 材料表征方法
        6.2.5 材料光催化性能测试
        6.2.6 光催化反应动力学研究
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 MIL-101 (Fe)的结构表征
        6.3.2 MIL-101 (Fe)的合成机理探究
        6.3.3 可见光下BVW-DES对MB的光催化降解
        6.3.4 BVW-DES的光催化反应动力学
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 论文的主要结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的科研成果

(7)无机钙钛矿材料Cs2SnI6的新溶液法合成及理论研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钙钛矿太阳电池材料的研究进展
    1.3 钙钛矿太阳电池的研究进展
    1.4 全无机钙钛矿材料Cs_2SnI_6的合成方法
    1.5 本论文研究内容
    参考文献
第2章 实验表征和理论计算方法
    2.1 实验表征
        2.1.1 扫描电子显微镜
        2.1.2 拉曼光谱仪
        2.1.3 X-射线衍射仪
        2.1.4 紫外-可见-近红外分光光度计
        2.1.5 霍尔效应测试仪
    2.2 理论计算方法
        2.2.1 第一性原理
        2.2.2 密度泛函理论
        2.2.3 能带结构
        2.2.4 电子结构
        2.2.5 态密度
        2.2.6 VASP
    参考文献
第3章 全无机钙钛矿Cs_2SnI_6材料的制备及光电性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验操作部分
        3.2.1 实验材料和试剂
        3.2.2 测试仪器
        3.2.3 样品表征
        3.2.4 实验步骤
    3.3 Cs_2SnI_6的性能研究
        3.3.1 反应物类型、配比、溶剂对合成Cs_2SnI_6的研究
        3.3.2 Cs_2SnI_6中产生杂质的原因分析
        3.3.3 Cs_2SnI_6薄膜的光学性能与电学性能
        3.3.4 Cs_2SnI_6的形貌观察和光谱测试
        3.3.5 Cs_2SnI_6的空气稳定性研究
        3.3.6 Cs_2SnI_6的空气热稳定性研究
        3.3.7 稳定性和光学吸收分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 F~-、Cl~-和Br~-离子掺杂Cs_2SnI_6的第一性原理研究
    4.1 引言
    4.2 计算方法
    4.3 Cs_2SnI_6的晶体结构
    4.4 计算结果分析与讨论
        4.4.1 掺F~-离子态密度和光吸收计算结果分析
        4.4.2 掺Cl~-离子态密度和光吸收计算结果分析
        4.4.3 掺Br~-离子态密度和光吸收计算结果分析
        4.4.4 掺Br~-和Cl~-离子态密度和光吸收计算结果分析
    4.5 本章小结
    参考文献
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(8)共价有机框架材料的制备及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 共价有机框架的分类
        1.2.1 含硼类共价有机框架
        1.2.2 亚胺键共价有机框架
        1.2.3 通过氰基自聚连接的共价有机框架
        1.2.4 通过叠氮键连接的共价有机框架
        1.2.5 通过C=C键连接的共价有机框架
    1.3 共价有机框架的合成方法
        1.3.1 溶剂热法
        1.3.2 微波合成法
        1.3.3 离子热法
        1.3.4 研磨合成法
        1.3.5 界面合成法
        1.3.6 在室温下合成
    1.4 共价有机框架的表征
    1.5 共价有机框架的应用
        1.5.1 光电应用
        1.5.2 气体吸附与分离
        1.5.3 催化应用
    1.6 研究意义
2 实验器材及材料表征方法
    2.1 实验药品试剂及仪器设备
        2.1.1 实验药品试剂
        2.1.2 仪器设备
    2.2 材料的表征方法
        2.2.1 核磁共振氢谱分析(~1HNMR)
        2.2.2 傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)
        2.2.3 粉末X射线衍射分析(PXRD)
        2.2.4 扫描电子显微镜分析(SEM)
        2.2.5 气体吸附分析
        2.2.6 气相色谱分析
3 3DCOF-229在离子液体中的制备及催化应用
    3.1 研究目的
    3.2 实验部分
        3.2.1 单体的合成
        3.2.2 离子液体的合成
        3.2.3 溶剂热法合成COF-229的合成过程
        3.2.4 离子热法合成COF-229合成过程
    3.3 材料的结构表征
        3.3.1 溶剂热法合成的COF-229材料表征
        3.3.2 离子热法合成的COF-229后的表征
    3.4 COF-229催化性能的研究
        3.4.1 催化反应
        3.4.2 结果与讨论
    3.5 本章小结
4 2D COF-1与COF-2 在离子液体中的制备及吸附双酚A应用
    4.1 研究目的
    4.2 实验部分
        4.2.1 单体的合成
        4.2.2 离子热法合成COF-1和COF-2
        4.2.3 溶剂热法合成COF-1和COF-2
    4.3 材料的结构表征
    4.4 COF吸附双酚A的应用研究
        4.4.1 吸附动力学和热力学理论
        4.4.2 实验步骤
        4.4.3 结果与讨论
    4.5 本章小结
5 两种基于螺双芴的3DCOFs的制备及其应用探究
    5.1 研究目的
    5.2 实验部分
        5.2.1 单体的合成与表征
        5.2.2 COF-SOFL-BDPA与 COF-SOFL-PYPA的制备
    5.3 材料的结构表征
    5.4 螺双芴COF的催化应用探索
        5.4.1 实验步骤
        5.4.2 结果与讨论
    5.5 本章小结
6 总结和展望
    6.1 研究结果
        6.1.1 3DCOF-229在离子液体中的制备及催化应用
        6.1.2 2D COF-1与COF-2 在离子液体中的制备及吸附双酚A应用
        6.1.3 两种基于螺双芴的3DCOFs的制备及其应用探究
    6.2 展望
参考文献
附录A 核磁谱图
附录B 攻读硕士期间工作成绩简介
致谢

(9)头孢氨苄酶催化合成过程调控及应用基础研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 半合成β-内酰胺抗生素
    1.2 半合成β-内酰胺抗生素的合成方法
        1.2.1 化学合成法
        1.2.2 酶催化合成法
    1.3 动力学控制下酶催化合成过程调控的研究进展
        1.3.1 pH
        1.3.2 温度
        1.3.3 酶量
        1.3.4 底物浓度
        1.3.5 底物摩尔比例
    1.4 动力学控制下酶催化合成技术的研究进展
        1.4.1 非水相酶催化技术的应用
        1.4.2 原位产物转移技术的应用
        1.4.3 一锅合成法的应用
    1.5 本论文的研究目的及工作设想
第2章 全溶液体系中酶催化合成头孢氨苄研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料与仪器
        2.2.2 固定化酶的预处理
        2.2.3 固定化酶的酶学性质
        2.2.4 底物、产物和副产物溶解度的测定
        2.2.5 酶催化合成头孢氨苄反应侧链的确定
        2.2.6 反应条件对酶催化合成头孢氨苄的影响
        2.2.7 固定化酶的循环稳定性
        2.2.8 分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 固定化酶IPGA的催化性能
        2.3.2 反应底物、产物和副产物的溶解度
        2.3.3 酶催化合成头孢氨苄反应侧链的选择
        2.3.4 反应条件对酶催化合成头孢氨苄的影响
        2.3.5 全溶液体系中固定化酶的循环稳定性
        2.3.6 酶催化合成头孢氨苄的综合分析
    2.4 本章小结
第3章 酶催化合成头孢氨苄反应动力学研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 材料与仪器
        3.2.2 固定化酶的预处理
        3.2.3 PGME的水解反应
        3.2.4 头孢氨节的水解反应
        3.2.5 头孢氨节的合成反应
        3.2.6 分析方法
        3.2.7 反应速率常数的测定
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 酶催化合成头孢氨苄动力学模型的建立
        3.3.2 反应pH对酶催化合成的影响分析
        3.3.3 反应温度对酶催化合成的影响分析
        3.3.4 底物浓度对酶催化合成的影响分析
        3.3.5 底物摩尔比例对酶催化合成的影响分析
        3.3.6 酶量对酶催化合成的影响分析
    3.4 本章小结
第4章 悬浮液体系中酶催化合成头孢氨苄研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料与仪器
        4.2.2 酶催化反应装置
        4.2.3 悬浮液体系中酶催化合成头孢氨苄
        4.2.4 悬浮液与全溶液体系中酶催化合成的比较
        4.2.5 固定化酶的循环稳定性
        4.2.6 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 酶催化反应中PGME加入方式的确定
        4.3.2 反应条件对酶催化合成头孢氨苄的影响
        4.3.3 悬浮液体系中酶催化合成头孢氨苄的评价
        4.3.4 悬浮液体系中固定化酶的循环稳定性
        4.3.5 悬浮液体系中酶催化合成头孢氨苄的过程分析
    4.4 本章小结
第5章 7-ADCA的溶解增强行为及酶催化合成研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 材料与仪器
        5.2.2 7-ADCA溶解度的测定
        5.2.3 7-ADCA增溶体系的制备
        5.2.4 7-ADCA增溶体系的稳定性
        5.2.5 7-ADCA增溶体系中酶催化合成头孢氨苄
        5.2.6 分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 PGME存在下7-ADCA的增溶效应
        5.3.2 7-ADCA增溶体系的形成过程
        5.3.3 7-ADCA增溶体系的稳定性
        5.3.4 PGME存在下7-ADCA增溶的形成机理
        5.3.5 7-ADCA增溶体系中酶催化合成头孢氨苄
        5.3.6 7-ADCA增溶体系中酶催化合成头孢氨苄的综合分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(10)麦羟硅钠石转晶制备沸石分子筛及机理的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号表
1 绪论
    1.1 沸石分子筛简介
        1.1.1 沸石分子筛的发展、结构及其应用
        1.1.2 沸石分子筛的合成方法及影响因素
    1.2 转晶法制备沸石分子筛的研究进展
        1.2.1 分子筛间相互转晶的研究进展
        1.2.2 层状硅酸盐转晶制备沸石分子筛的研究进展
    1.3 沸石分子筛的晶化机理研究进展
        1.3.1 沸石分子筛的晶化机理概述
        1.3.2 沸石分子筛晶化机理的分类
        1.3.3 沸石分子筛晶化机理的研究手段
    1.4 选题意义及研究思路
2 实验部分
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 分析仪器
    2.2 表征及性能测试
        2.2.1 X-射线粉末衍射分析
        2.2.2 扫描电镜分析
        2.2.3 傅里叶红外光谱分析
        2.2.4 拉曼光谱分析
        2.2.5 电感耦合等离子原子发射光谱分析
        2.2.6 热重-差热分析
        2.2.7 元素分析
        2.2.8 吸附性能测试
        2.2.9 固体核磁共振波谱分析
3 以麦羟硅钠石为硅源水热转晶制备沸石分子筛
    3.1 引言
    3.2 以四甲基溴化铵为模板剂水热转晶制备omega沸石的研究
        3.2.1 样品的合成
        3.2.2 产物的表征
        3.2.3 影响因素
    3.3 以四甲基氢氧化铵为模板剂水热转晶制备Si-Nu-1沸石的研究
        3.3.1 Si-Nu-1沸石的合成
        3.3.2 产物的表征
        3.3.3 影响因素
    3.4 以胆碱为模板剂水热转晶制备菱沸石和omega沸石的研究
        3.4.1 菱沸石和omega沸石的合成
        3.4.2 产物的表征
        3.4.3 初始凝胶硅铝比对合成结果的影响
    3.5 麦羟硅钠石水热转晶制备沸石分子筛三个体系的对比研究
    3.6 小结
4 以麦羟硅钠石为硅源固相转晶制备沸石分子筛的研究
    4.1 引言
    4.2 以四甲基溴化铵为模板剂固相转晶制备omega沸石的研究
        4.2.1 Omega沸石的制备方法
        4.2.2 产物的表征
        4.2.3 影响因素
        4.2.4 母液循环利用
    4.3 以四甲基氢氧化铵为模板剂固相转晶制备Si-Nu-1沸石的研究
        4.3.1 Si-Nu-1沸石的合成
        4.3.2 产物的表征
        4.3.3 影响因素
        4.3.4 母液循环利用
    4.4 以乙二胺为模板剂固相转晶制备镁碱沸石的研究
        4.4.1 镁碱沸石的合成
        4.4.2 产物的表征
        4.4.3 影响因素
        4.4.4 母液循环利用
    4.5 麦羟硅钠石固相转晶制备沸石分子筛的特点
    4.6 小结
5 麦羟硅钠石水热转晶制备沸石分子筛的机理研究
    5.1 引言
    5.2 麦羟硅钠石水热转晶制备omega沸石的晶化机理
        5.2.1 晶化过程的分析
        5.2.2 机理推测
    5.3 麦羟硅钠石水热转晶制备Si-Nu-1沸石的晶化机理
        5.3.1 晶化过程的分析
        5.3.2 有机模板剂的作用分析
        5.3.3 机理推测
    5.4 胆碱体系中麦羟硅钠石水热转晶制备菱沸石和omega沸石的晶化机理
        5.4.1 麦羟硅钠石水热转晶制备菱沸石的晶化机理研究
        5.4.2 麦羟硅钠石水热转晶制备omega沸石的晶化机理研究
        5.4.3 有机模板剂的作用分析
        5.4.4 机理推测
    5.5 小结
6 麦羟硅钠石固相转晶制备沸石分子筛的机理研究
    6.1 引言
    6.2 麦羟硅钠石固相转晶制备omega沸石的晶化机理
        6.2.1 晶化过程分析
        6.2.2 有机模板剂的作用分析
        6.2.3 机理推断
    6.3 麦羟硅钠石固相转晶制备Si-Nu-1沸石的晶化机理
        6.3.1 晶化过程分析
        6.3.2 有机模板剂的作用分析
        6.3.3 机理推断
    6.4 麦羟硅钠石固相转晶制备镁碱沸石的晶化机理
        6.4.1 晶化过程分析
        6.4.2 机理推断
    6.5 麦羟硅钠石水热转晶与固相转晶的对比研究
        6.5.1 固相转晶加热过程晶化时间更短的原因
        6.5.2 麦羟硅钠石转晶制备沸石分子筛的机理总结
    6.6 小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点摘要
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研成果
致谢
作者简介

四、《有机化学实验》中合成与制备实验教学方法的探讨(论文参考文献)

  • [1]化工专业有机化学实验教学中微型化实验的应用[J]. 吴绍艳,盛希群,张丛兰,刘金雁,许岚. 广东化工, 2021(23)
  • [2]共价有机骨架材料在茶叶农药多残留检测中的应用及吸附机理研究[D]. 辛军红. 山东农业大学, 2021
  • [3]对空气稳定的离子液体混合体系中多孔金属材料的合成及其应用研究[D]. 宋宗仁. 辽宁大学, 2021(02)
  • [4]纳米多孔膜的精密构筑及离子传输与分离机制研究[D]. 盛方猛. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [5]超临界二氧化碳中新型多孔材料的制备及其应用研究[D]. 王洋. 天津大学, 2020(02)
  • [6]基于2-甲基咪唑和对甲苯磺酸的酸碱可调低共熔溶剂的金属有机框架制备[D]. 张挺. 华东理工大学, 2020(01)
  • [7]无机钙钛矿材料Cs2SnI6的新溶液法合成及理论研究[D]. 肖乃瑞. 河南大学, 2020(02)
  • [8]共价有机框架材料的制备及其应用研究[D]. 王明. 海南大学, 2020(07)
  • [9]头孢氨苄酶催化合成过程调控及应用基础研究[D]. 范宜晓. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2020
  • [10]麦羟硅钠石转晶制备沸石分子筛及机理的研究[D]. 吕天明. 大连理工大学, 2020(07)

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《有机化学实验》合成与制备实验教学方法探讨
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