金刚烷基(超)静定有机框架材料的设计、制备与构效关系研究

基本信息
批准号:21476051
项目类别:面上项目
资助金额:88.00
负责人:郭建维
学科分类:
依托单位:广东工业大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:朱东雨,杨哲,傅淑琴,柳滢春,冼嘉星,吴彤彪,杨楚芬
关键词:
金刚烷有机框架材料(超)静定结构
结项摘要

With the increasingly strengthening of the concept of energy-saving, environmental protection and sustainable development, it turns into the long-term pursuit that partially replacing metal or alloy materials with high-strength and low-density organic polymer material so as to realize lightweight in the industry field of aerospace, automotive, shipbuilding and so on. Up to date, the known high-strength and low-density polymers can only display high-strength in a certain direction, which is difficult to meet the developing need of modern industry. In this project, with the goal of obtaining isotropic polymeric materials of high-strength, high-stability and low-density, we use the principle of macro- static (over-) determined structural engineering and the concept of"reticular chemistry"to construct a kind of covalent bonds orientated 3D organic framework materials based on rigid molecular "knot" and "rod" structural units, in hope that these static (over-) determined framework polymers possess isotropic characteristics of high-strength, high-stability and low-density. The controllable preparation of the target polymers is to be realized through molecular design, structure simulation and the polymerizing process optimization. The structure - performance relationship and regulation mechanism can be revealed and obtained from the systematic research on structure characterization and property measurements. The research of this project will contribute to expand the design idea and reseach method of organic framework materials, and provide theoretical guidance and technical reference for the future development of isotropic polymers with light weight, high strength and high stability.

随着节能、环保和可持续发展理念的日益加强,采用高强度、低密度的有机高分子材料部分替代金属或合金材料,实现机身的轻量化,已成为航空航天、汽车、造船等工业领域长期致力追求的目标。迄今已知的高强度、低密度材料大多只能在特定方向才显示高强度,难以满足现代工业的发展需要。本项目以具有各向同性特征的高强度、低密度聚合物为目标,运用宏观结构工程中的(超)静定框架结构原理和"框架化学"的基本理念,采用刚性分子"结"、"杆"为基本结构单元,构建一种基于刚性结构单元和共价键导向的三维有机框架材料,以期制备具有各向同性特点的高强度、高稳定性、低密度聚合物。通过分子设计、结构模拟以及聚合反应过程的化工基础研究,实现目标材料的可控制备,并揭示其构-效关系和结构性能的调控机制。本项目的研究有助于拓展有机框架材料的设计思路,并为在任意方向都具有高强度、高稳定性和低密度材料的研制提供理论指导和技术借鉴。

项目摘要

随着节能、环保和可持续发展的理念深入人心,新型轻质稳定型有机框架材料在各领域的应用日益加强。本项目基于(超)静定结构原理和框架化学的设计理念,以金刚烷为核心设计了系列有机框架聚合物,并利用计算机技术对其结构进行了模拟预测设计。通过偶联反应合成了系列高物理化学稳定性、低密度的三维有机框架聚合物,优化了其合成的反应条件并获得了高效、定向、可控的合成方法。测试表征了系列有机框架聚合物的分子结构、微观形貌、密度、孔性质,研究分析了该材料的物理化学稳定性。研究探索了它在环境处理领域的应用情况和前景(如能源气体及有机蒸汽的吸附应用、油水混合物分离应用),揭示了该材料的部分构-效关系,本课题的开展实施为制备同类型高稳定性、轻质的框架聚合物提供了理论指导和实践依据。项目执行期间,相关研究成果先后发表学术论文27篇(SCI收录26篇,EI收录1篇),申请发明专利3件,授权专利2件。此外,在项目的资助下,已培养了博士后3名,博士研究生2名,硕士研究生5名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
4

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018
5

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021

郭建维的其他基金

批准号:20206005
批准年份:2002
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

新型可激活超分子光敏剂的设计制备与构效关系

批准号:21473033
批准年份:2014
负责人:黄剑东
学科分类:B0505
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
2

新型二芳烯有机框架化合物的设计、合成及构效关系研究

批准号:21861017
批准年份:2018
负责人:范丛斌
学科分类:B0110
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
3

钠离子电池纳米锡基负极材料的设计、制备与构效关系

批准号:51661009
批准年份:2016
负责人:邓健秋
学科分类:E0101
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
4

面向化工中气体分离的共价有机骨架材料的构效关系与设计

批准号:21706106
批准年份:2017
负责人:童敏曼
学科分类:B0801
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目