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金属有机骨架(metal-organic frameworks，MOFs)是一种由金属离子与有机配体形成配体键络合组装↘的具有多孔网络结构的新型材料。由于MOFs具有高比表面积、丰富的孔结构、大量不》饱和的金属位以及结构上的有序性而备受关注。如在吸附分离、选◢择性催化、气体储存、生物传导材料、磁性材料、光电材料和芯片等新材料开发中显示了诱人的应用前景。
凹凸棒土是一种具〓有层链状过渡结构的以含水富镁铝硅酸盐为主的粘土矿土。实际应用中由于其独特的结构和诸多优异的性能，被誉为“千土之王”，其产品不仅在化工、能源、机械、轻工、汽车、建材、冶金等传统产业中广泛应用，而且已进入到以生物、信息、航空航天、新材料和新能源为代表的高新技术产业。
在实际应用过程中，大部分MOFs材料的水热稳定性较差，这制约了其工业应用的发展。本文基于MOFs材料和凹▓凸棒土，针对MOFs材料水热稳定性差的缺点，创新性地将两者进行杂化，旨在提高MOFs材料的水热稳定性，并探索杂化机理以Ψ 及研究开发杂化材料在其他领域的应用优势。
实验中选取的MOFs材料中是MOF-5、四种MOF-74、MIL-101、MIL-125、UiO-66和ZIF-8。其中MOF-5、MOF-74和MIL-125是水▅热稳定性较差的材料，旨在考察凹凸棒土的加入能否提高MOFs的水热稳定性，而MIL-101、UiO-66和ZIF-8是水热稳定性较好的材料，旨在∞考察凹凸棒土能否和MOFs较好地杂化。本实验是在合成MOFs过程中添加一定量凹ζ　凸棒土，形成杂化材料。研究首先通过一系列表征，考察了杂化材料的结构，发现凹凸棒○土可以和MOF-5、MOF-74、MIL-125和ZIF-8较好的杂化，而对于MIL-101和UiO-66则不能形成杂化材料。通过SEM图还︽能发现，凹凸棒土的加入能在一定程度上改变MOFs的形貌，使其变得更加规整。另外，实验也证明了杂化材料不是单纯的∏物理混合，凹凸棒土和MOFs之间¤存在一定的化学键。
实验中，对MOF-5、MOF-74和MIL-125于凹凸棒土的杂化材料的水热稳定性进行了考察，结果表明凹凸棒土的加入能有效▆提高MOF-5、Ni-MOF-74和MIL-125的水热稳定性，而对于Mg-MOF-74、Zn-MOF-74和Co-MOF-74而言，凹凸棒土不能提高其水热稳定性。
为了考察杂化材料其╲他方面的性能，将MOF-5/凹凸棒土杂化材料作为催化剂，考察其在傅克烷基化反应中的催化性能。结果发现在使用MOF-5作为催№化剂时，只能在前两次循环反应中达到高转化率，杂化材料(MA-3、MA-4)在六次循环反应中依旧保持较好的转化率，这说明杂卐化材料的催化稳定性优于MOF-5。而对于Ni-MOF-74和NiAT，我们测※试了其在0℃下对CO2的吸附性能，结果表明加入了凹凸棒土的NiAT对CO2有更好的吸附能↑力。
    关键词：
    复合材料 金属有机骨架材料 凹凸棒土 制备工艺 水热稳定性
    作者：
    陆磊
    学位授予卐单位：
    南京工业大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    化学工程与技术；化学工程
    导师姓名：
    刘晓勤 孙林兵
    学位年度：
    2015
    语种：
    中文
    分类号：
    TB332