基于四（4-甲酰基苯基）芘的COF材料的合成及其性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着世界工业化的蓬勃发展，hg² 通过废水排放、垃圾填埋和大气沉降等方式进入水体的情况日渐严重。hg² 无法在环境中被降解，并且会对人体健康造成严重危害，低浓度下长期接触hg² 也会对大脑、心肺、免疫和神经系统造成不可逆转的伤害。如何去除环境中难以降解的hg² 对自然环境和人类健康均有着极其重要的意义。

数十年来，已开发了多种可用于去除hg² 的吸附剂，包括活性炭、碳纳米管、沸石等，但这些吸附剂因孔道狭窄不规则或吸附容量小、稳定性低等原因导致吸附效果不理想。这些材料的缺点促使人们寻找更优异的新兴吸附材料。共价有机框架材料（cofs）因大的比表面积、永久的孔隙率，且可通过设计赋予其丰富的螯合位点，而成为极具竞争力的重金属离子吸附材料。现有研究用于去除hg² 的cofs大部分是通过硫醇、硫醚、或富n、s支链来修饰基体cofs以达到螯合hg² 的目的，但是支链功能化通常会降低cofs材料的结晶度、比表面积和孔径，且在各种水环境下难以保持稳定性而影响其吸附性能。此外，支链功能化cofs的制备工艺往往比较复杂，且价格昂贵。因此，通过简单工艺制备可用于去除hg² 的cofs吸附剂，对于同时实现高结晶度、较好稳定性、突出的吸附性能具有十分重要的意义。

值得注意的是，尽管已经有许多关于非支链功能化cofs从水中去除汞的研究报道，但这些cofs在同时拥有卓越的结晶度、比表面积或稳定性时，往往会牺牲一些吸附性能。因此，在cofs的制备过程中，同时实现其高结晶度、高稳定性和好的功能性一直是一个亟待突破的难题。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

利用现代科技文献的查阅方法和手段，如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库，查阅有关基于四（4-甲酰基苯基）芘的cof材料的合成与应用方面的科技文献资料，并对文献进行综合、分析、研究。在此基础上，设计合成一种基于四（4-甲酰基苯基）芘的cof材料，拟定出具体实验方案。

查阅文献，设计合成路线，确定具体合成条件，合成出一种基于四（4-甲酰基苯基）芘的cof材料，通过实验训练培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研能力。

3. 研究的方法与步骤

参考合成路线如下：

4. 参考文献

[1] li w, wang r, jiang h x, et al. controllable synthesis of uniform large-sized spherical covalent organic frameworks for facile sample pretreatment and as naked-eye indicator[j]. talanta, 2022, 236: 122829.

[2] pang z f, xu s q, zhou t y, et al. construction of covalent organic frameworks bearing three different kinds of pores through the heterostructural mixed linker strategy[j]. journal of the american chemical society, 2016, 138(14): 4710-4713.

5. 计划与进度安排

（1）2023-2-20~2024-3-05（第1、2周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。

（2）2024-3-06~2024-5-14（第3周到第12周）完成合成实验、结构表征及性能测试。

（3）2024-5-15~2024-5-31（第13到15周）撰写毕业论文并答辩。