【摘 要】
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共价有机框架（Covalent organic frameworks,COFs）材料是一种新兴的晶态多孔材料,其由轻质元素（通常为C、H、O、N和B等）通过共价键连接组成的具有明确拓扑学结构的网状聚合物。由于它们具有永久的孔隙率、高的比表面积、开放的孔道、可调节的骨架和优良的热稳定性及化学稳定性等优点,因此在各种应用（如多相催化、吸附和分离、药物传递、传感和能源存储等）中有良好的应用前景。但是到目
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共价有机框架（Covalent organic frameworks,COFs）材料是一种新兴的晶态多孔材料,其由轻质元素（通常为C、H、O、N和B等）通过共价键连接组成的具有明确拓扑学结构的网状聚合物。由于它们具有永久的孔隙率、高的比表面积、开放的孔道、可调节的骨架和优良的热稳定性及化学稳定性等优点,因此在各种应用（如多相催化、吸附和分离、药物传递、传感和能源存储等）中有良好的应用前景。但是到目前为止关于COFs的报道大部分集中在2D-COFs材料上,而功能化的3D-COFs发展较为缓慢,所以有关功能化的3D-COFs的有关报道较为少见。功能化的3D-COFs发展之所以较为缓慢,主要是因为相较于2D-COFs,3D-COFs的设计合成更加困难。合成3D-COFs需要具有立体结构的刚性构筑单元,而一般这种类型的构筑单元尤其是功能化的立体构筑单元很难形成高结晶度的材料。而且3DCOFs易形成穿插结构,这使得其孔道尺寸变小,应用受到了限制。总之,3D-COs F结构的穿插与结晶性的问题使其在功能化设计方面具有很高的难度。所以,立体构筑单元、COFs结构的合理设计及功能化方法、条件的合理选择,对于发展功能化3DCOFs是十分重要的。综上所述,本文通过设计了基于蒽、萘衍生物的两种功能化3D-COFs,利用其骨架固有的特性,来实现其与单线态氧的可逆结合,从而实现其原位功能化。本论文主要包括以下几个方面:第一部分:首先我们介绍了COF材料的历史;其次我们介绍了COF的合成方法及反应类型;然后我们介绍了目前COF功能化的方法及其应用领域;最后引出本论文的选题意义。第二部分:首先我们详细的介绍了两种基于蒽、萘衍生物的有机构筑单元9,10-二（4-甲酰基苯基）蒽（DAPHA）和1,4-二（4-甲酰基苯基）萘（DAPHN）的合成;其次我们通过这两种构筑单元与四（4-氨基苯基）甲烷（TAPM）通过溶剂热方法合成两种COF材料:JUC-575和JUC-576;最后我们对这两种材料的结构、形貌、稳定性等方面进行了测试表征。第三部分:首先,我们先介绍了单线态氧在多领域内的应用、特性及来源;然后我们通过光氧化反应,使JUC-575和JUC-576结合单线态氧形成相应的EPO-COF,并对EPO-COF进行了表征;然后再通过光还原反应使EPO-COF还原为原始的母体COF;最后我们进行了循环测试及定量分析,并阐述了其应用前景。第四部分:对本文内容进行总结并对COF材料未来的前景进行展望。
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