共价有机骨架材料薄膜的制备与加工

摘要

共价有机骨架材料(Covalent Organic Frameworks，COFs)是一类新兴的有机多孔晶体材料。由于具有较大的比表面积、规则可调的孔径和可拆剪的化学性质等特点，COFs材料在气体分离、化学传感、催化、药物传输等方面表现出巨大的应用潜力。材料的器件化对于充分开发和利用材料的性质与功能具有重要的意义，而薄膜是器件中最基本和常见的结构单元。然而，COFs材料通常以难溶的粉末形式出现，这严重的限制了 COFs材料的在某些领域的应用。选用DAB-TFP COF，DAAQ-TFP COF及TAPB COF作为实验对象，利用溶剂热沉积技术制备了三种高质量的 COFs材料薄膜，结合传统的半导体加工技术我们还对DAB-TFP COF膜层进行了微加工研究。
　　本研究主要内容包括：⑴利用溶剂热薄膜沉积技术，我们选择了DAB-TFP COF作为研究对象。通过对反应物浓度、催化剂用量、反应时间等条件的调节，我们成功地在多种基底上制备了平整、致密、无缺陷且具有取向性的DAB-TFP COF薄膜。然后选用合适的表征手段对DAB-TFPCOF薄膜的化学结构及孔道结构进行了细致的研究。⑵利用溶剂热合成法我们制备了具有氧化还原活性的DAAQ-TFP COF及大孔径的TAPB COF材料薄膜。COF薄膜致密、无缺陷、完全铺满基底。扩展COFs材料的生长基底，我们还制备了CNT/DAAQ-TFP COF复合材料。⑶结合溶剂热薄膜沉积技术和半导体加工技术,我们发展了两种有效的COFs薄膜加工策略。利用层-层沉积法我们制备了DAB-TFP COF/Pt杂化薄膜；通过传统光刻技术或区域选择性生长的方法，我们制备了图案化的DAB-TFP COF薄膜。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2 COFs材料的种类

1.3 COFs薄膜的制备方法

1.4 COFs 薄膜的应用

1.5课题的研究意义及内容

参考文献

第二章DAB-TFP COF薄膜的制备及结构研究

2.1 研究背景

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4本章小节

参考文献

第三章 DAAQ-TFP COF和TAPB COF薄膜的制备

3.1 研究背景

3.2 实验部分

3.3 COFs材料的表征

3.4本章小结

参考文献

第四章 DAB-TFP COF薄膜的加工研究

4.1 研究背景

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4本章小节

参考文献

第五章 结论

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢