基于三氮唑衍生物的MOFs杂化材料合成及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题意义：

近年来，国际上对环境质量的恶化与生态平衡的失调十分关切，人类正面临有史以来最严重的环境危机，在环境污染中，大部分直接与工业和工业产品的污染有关。众所周知，有机染料是必不可少的工业生产原材料，它们被广泛地应用在棉、麻、丝期、织品、皮革制品和印染工业等方面。然而，由于近年来经济和工业的大力发展，大量未经处理的染料废水被直接地排放，但有机染料具有毒性甚至致癌性，不仅对水域水体质量和生态环境造成了严重破坏，更对人类的健康产生了严重危害。因此，找到一种行之有效的方法处理所排放废水中的有机染料分子是十分有必要的。

国内外研究进展：

2. 研究的基本内容和问题

1、研究目标：

本研究基于mofs材料有较大的孔洞、比表面积，且结构多样等优良特性，旨在研究出低成本、高性能的降解吸附染的材料，将其应用于染料吸附与分离、光催化和催化剂领域。

2、研究内容：

3. 研究的方法与方案

1、研究方法

（1）对于目标化合物的合成主要采用扩散法和水热（溶剂热）的方法，培养目标化合物的单晶；

（2）对于目标化合物的表征利用X-射线检测、红外光谱、紫外光谱、核磁等技术；

（3）采用BET比表面积测试法，TGA仪测试等目标化合物的理化性质；

（4）探究不同pH、温度、超声时间等因素对吸附容量速率的影响。

3、实验方案及可行性分析

（1）水热（溶剂热）法合成目标化合物

将金属盐、多元羧酸、含氮配体按2：1：1的比例（可根据实际情况调节此比例）；加以可调比例的溶剂（多为DMF，水；醇水混合物）投入25mL的高压釜中，加热并恒温至一定温度，一定时间后降温至室温，以溶剂、反应时间、pH值、温度为变量，探索合适的合成条件；

（2）对于目标化合物的表征利用X-射线检测、红外光谱、紫外光谱、核磁等技术，采用BET比表面积测试法，TGA仪测试等目标化合物的理化性质；

（3）吸附实验操作流程

4、可行性分析

（1）本人具有强烈从事科学研究的欲望，经过在校期间专业知识的学习，具备了基本的学科素养。在指导老师的精心指导下，曾参加省级SRT项目，本人对于完成本项目中的研究内容很有把握，相信一定能取得预期结果。

（2）指导教师在功能配合物的合成、结构和性质研究领域做了大量研究工作，积累了较丰富的研究经验。在MOFs的合成与测试方面积累了丰富的经验。同时本课题组对MOFs用于染料吸附和催化方面积累了丰富的经验，实验所用的研究方法成熟可靠，各实验步骤均有可靠的理论依据。

（3）查阅了相关文献，对课题的研究背景已有充分的了解，验证了实验设计的合理性。同时，我们也对本课题进行了初步尝试，获得了一些初步的研究结果。实验室采用常规和水热法进行实验方法已经掌握，已经具备实验的基本素质。

4. 研究创新点

特色或创新之处

在项目实施过程中，在老师的指导下，设计合成新型的含氮配体与多元羧酸及金属盐进行配位，得到不同的金属-有机化合物，填补了相关领域的空白，虽然已有相关文献报道了羧酸和含氮配体与金属形成配合物后在电化学的性质，但相关报道较少，本项目的部分研究内容能为此类研究提供一定的实验数据。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

第一阶段：2019.12-2020.1

查文献找资料，写出实验的具体方案，购买相关试剂；