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基于羧酸配体及含氮杂环配体的多孔配位聚合物的性能研究的开题报告
一、选题背景
多孔配位聚合物(polymersofcoordinationnetwork,PCN)是一类由配位中心和有机配体构成的多孔材料，其具有高表面积、可调孔径、可调空间结构和良好的化学稳定性等优异性能，在分离、催化、吸附等领域应用广泛。而羧酸和含氮杂环配体作为一类多功能有机分子，其在构筑多孔配位聚合物中有着重要的地位。本文旨在通过基于羧酸配体及含氮杂环配体的多孔配位聚合物的性能研究，进一步探究其合成、结构及应用方面的研究，为该领域的深入开展提供一定的理论依据和实验基础。
二、研究意义
1.研究多孔配位聚合物的合成及性能，可以为这些材料的应用提供理论基础和实验基础。
2.研究羧酸配体及含氮杂环配体在构筑多孔配位聚合物中的作用机制，有助于深入理解多孔配位聚合物的结构特征和性质表现。
3.研究多孔配位聚合物在分离、催化、吸附等领域的应用，具有重要的实际意义和应用前景。
三、研究内容和方法
1.以所选羧酸配体（如：苯二甲酸、苯三甲酸、呋喃-2,5-二甲酸等）及含氮杂环配体（如：吡啶、咪唑、三唑等）为原料，通过配位聚合反应构建多孔配位聚合物，并对得到的聚合物进行表征。
2.通过质谱、核磁、元素分析、热重分析等手段，对多孔配位聚合物的结构、组成、热稳定性、亲水性等性质进行分析。
3.考察多孔配位聚合物在催化、吸附等领域的应用，并研究其在这些应用中的性能表现。
四、预期成果
1.结合先前研究，通过羧酸配体及含氮杂环配体构筑多孔配位聚合物，并对其结构进行了表征。
2.通过多种技术手段，对多孔配位聚合物的组成、热稳定性、表面亲水性等性质进行了表征和分析。
3.对多孔配位聚合物在催化、分离、吸附等方面的应用进行了探究，并对其在这些应用中的性能表现进行了初步评价。
五、研究难点和解决措施
1.多孔配位聚合物具有复杂的结构和独特的性质，如何合成、表征和分析这类材料是本研究的难点。
解决措施：借助先进的分析技术和实验手段，如质谱、核磁、元素分析、热重分析等进行多方位分析，以确保对样品性质的准确分析。
2.多孔配位聚合物在吸附、催化等应用方面，其表现受多种因素影响，如孔径大小、表面活性、架构等。
解决措施：通过分析性能与结构的相关性，深入挖掘多孔配位聚合物在应用中的潜力和限制，为进一步提高其应用性能提供思路和方向。
六、研究进展与计划安排
目前，该方向的研究已经成为无机化学、材料化学、物理化学等领域的重要研究方向。在已经有的相关研究成果的基础上，本研究计划于半年内完成配位聚合物的合成和表征、性能的分析与评价，并探究多孔配位聚合物在分离、催化、吸附等方面的应用潜力，以期达到如下目标：
1.3月——4月：确定研究方案和实验设计，进一步研究所选配体在构筑多孔配位聚合物中的合效果。
2.5月——7月：对所得多孔配位聚合物进行表征、性质分析，并探究其在分离、催化、吸附等领域的应用潜力和优劣。
3.8月至9月：完成论文的撰写，并进行实验结果的统计分析和图表绘制，并对论文进行修改和完善。
七、参考文献
1.Y.Zhou,W.Shi,L.Huang,W.Zhang,J.Am.Chem.Soc.,139(2017)12382–12385.
2.H.-W.Li,X.-J.Wang,X.-C.Huang,W.-W.Zhang,Angew.Chem.Int.Ed.,54(2015)8366–8370.
3.Y.Zhang,X.Li,H.Tang,L.Lin,F.Kang,R.Zhang,J.Mater.Chem.A,3(2015)22765–22772.