含三嗪单元的共价有机框架聚合物的合成与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

1. 课题背景

随着经济的发展，有机染料被广泛地运用于工业。据报道，每年大约有10000种商业染料和颜料在纺织品、化妆品和食品加工等领域被使用。使用染料不可避免地排出污水，将导致严重的环境问题，威胁到人类的生命健康。

同时，工业化和城镇化的快速发展，传统石油燃料的消耗占全球能源的80%以上。人们迫切寻找一种环境友好型能源，来代替石油能源。太阳能是一种理想的解决方案。因此人们在光催化领域付出了巨大的努力，它可以高效地捕获和转换太阳能，生产有价值的太阳能材料，如氢气，一氧化碳，甲烷等高附加值工业产品。

2. 课题关键问题和重难点

此前，在光催化领域，以苯连接的cofs材料被广泛运用。但近期的研究表明，含三嗪单元的共价有机框架聚合物cofs作为一种用于污水处理的多相光催化剂，它的结构比苯连接的cofs更加稳定，电子亲和力更强，吸附能力更好，运用前景广泛，绿色无污染。

本设计旨在通过溶剂热法得到cofs材料，并对该材料进行各项性能表征，同时用该材料进行亚甲基蓝的吸附和降解实验。证明该材料比苯连接的cof更稳定，电子亲和性更好。并进一步进行光催化降解实验，探究其性能。

难点在于合成出cofs材料以及吸附和光催化降解实验。

3. 国内外研究现状（文献综述）

（一）引言

有机染料造成的环境问题已然成为当前社会各界关注的热点话题，随着时代发展也必将愈发对社会发展产生不利影响。本文立足三嗪单元的共价有机框架聚合物cofs可运用于有机染料的降解催化的实际，梳理和总结了学术界对此话题的讨论。

近几年来，每年大约有10000种商业染料和颜料在纺织品、化妆品和食品加工等领域被使用，因此，在当前环境问题日益严峻的背景下，寻找一种环境友好型能源具有急迫性和重要性。有机染料加工排出的污水是环境问题的重要组成部分，如果不对有机染料进行吸附和降解，不仅直接影响居民用水质量，会诱发各种矛盾和问题，直接影响到社会的发展。因此，本文试图突破性地从往年各学者的研究出发，在分析cofs材料运用在光催化领域的基础上，从合成，应用等方面分析cofs材料在光催化领域运用较少的原因，进而用现有研究提出有针对性的提出解决思路与方法，从而达到对以往研究的初步了解。

4. 研究方案

设计并通过溶剂热法合成含有三嗪和双噻唑结构的共价有机框架（cofs）材料，原料为通过对比1,3,5-三嗪和1,3,5-苯为中心节点的共价有机框架材料，证明基于1,3,5-取代三嗪连接的cof结构比1,3,5-苯连接cof的结构更稳定，三嗪类化合物比苯基有更好的电子亲和性，并进一步研究cofs材料光催化降解染料污染物的光催化性能。

合成部分

方案：通过溶剂热法，2,2’-二氨基-4,4’-双噻唑分别与2,4,6-三(4-甲酰基苯基)-1,3,5-三嗪和1,3,5-三(4-甲酰基苯基)苯发生希夫碱反应制备得到cofs材料。

5. 工作计划

2022年12月1日—2022年12月25日，论文定题。

2022年12月25日—2023年2月3日，课题资料收集与整理，并整理论文提纲，完成开题报告。

2023年2月3日—2023年3月24日，完成毕业论文基本框架，定初稿。