《有序介孔金屬有機膦酸鹽雜合材料的合成及性能研究》是依託南開大學，由袁忠勇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：有序介孔金屬有機膦酸鹽雜合材料的合成及性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：袁忠勇
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目在前期有關金屬有機膦酸鹽多孔雜合材料的工作基礎上，系統開展有序介孔金屬膦酸鹽的合成、結構和性能研究，利用核磁共振，高分辨電子顯微學，X-射線衍射，紅外和喇曼光譜，光電子能譜，氣體吸附-脫附等技術手段進行原位實時研究其合成過程和結構特性，在分子或原子水平上對其形成機制和結構性能有深入全面的認識，進而著力開發出提高這類新穎雜合材料熱穩定性和孔徑及孔結構的方法，製備出新孔結構和高性能的有序介孔金屬膦酸鹽材料；同時深入研究有機基團在材料中的分布狀況以及這種分布對重金屬離子吸附性能、吸附選擇性和光催化、酸催化活性的影響，在分子或原子尺度上對這類材料的結構與性能進行調控，再進一步對其進行多功能修飾和改良，發展新一代固體酸催化劑和其它環境友好的高效多功能催化劑和吸附劑體系。本課題的研究成果對具有實際套用價值的多功能催化劑-吸附劑介孔材料的設計合成有實際指導意義。
結題摘要
本項目研究開展了介孔金屬膦酸鹽雜化材料的合成和性能研究，採用不同有機膦酸為耦合分子，在表面活性劑作用下，合成出各種有機基團橋連骨架的鈦、鋁、鋯、釩、錳、鎳等金屬膦酸鹽材料，表征它們的結構和性質，考察它們在重金屬離子吸附、CO2捕獲、廢水中有機污染物吸附、色譜分離、生物感測、固體酸催化、光電催化等方面的套用潛力；提出了利用烷基胺保護缺陷P-OH濃度的策略，提高合成的膦酸鈦材料的質子交換容量，增強固體酸催化性能；發現通過微波輔助結晶方法合成的一系列具有微孔–介孔分級孔結構的孔牆結晶態的金屬膦酸鹽材料在毛細管電色譜技術用於固定相分離多種芳香酸、酸性植物激素、鹼性化合物和中性稠環芳烴，分離效率高且分析時間短。初步探索合成具有規則介孔結構的金屬磺酸鹽材料，在表面活性劑F127誘導自組裝的條件下，合成含有酞菁銅組分的六方介孔磺酸鈦鹽材料，並將其套用於太陽能電池工作電極材料；使用冠醚輔助合成，萘二磺酸為配體，得到了孔壁結晶的六方介孔金屬磺酸鹽，對不同客體分子的吸附表現出較高穩定性。另外也擴展到介孔碳材料的綠色合成及性能的研究，取得了一些創新性成果。項目已在Chem. Soc. Rev., Small, ChemSusChem, Chem. Commun., Chem. Mater., J. Mater. Chem.等期刊發表了基金標註論文22篇，其中已被SCI收錄論文19篇，EI收錄14篇，英文專著章節1篇，中國發明專利授權4項，應邀在國際和全國性學術會議作邀請報告和Keynote報告14次。
