【摘要】：自从2005年美国Yaghi小组首次合成共价有机骨架(COF)材料以来,对该类材料的研究正在不断升温。目前,COF材料在气体储存、催化、光电转化等领域均有广阔的应用前景。而分子模拟是近年来发展起来的一门新兴的计算化学技术,其在材料领域的研究中正发挥着越来越重要的作用。在本文中,我们尝试将分子模拟技术引入到COF材料的研究之中,以更好地探索COF材料的结构与性质。本论文主要包括以下四个章节：第一章：简要介绍了COF材料的结构特征与主要的分子模拟技术,并阐述了本文工作的理论与现实意义。第二章：成功建立了三种亚胺键COF材料的结构模型。在此过程中,我们采用分子模拟技术辅助PXRD分析法确定结构信息,成功克服了单纯采用PXRD技术解析COF结构的局限性。第三章：设计了具有优良甲烷吸附能力的三维COF结构。我们采用分子动力学方法,确认该COF结构在高压下的稳定性；采用蒙特卡罗方法模拟甲烷常温和高压下在COF骨架内的吸附行为,证实了我们的设计可以提高三维COF对甲烷的吸附能力。第四章：设计了一种具有希夫碱结构片段的二维COF材料。我们通过计算希夫碱单体与对应COF结构的吸收光谱,在理论上预测了该材料互变异构体在转化前后可能的颜色变化。模拟结果预示我们设计的COF有可能具备可逆热变色的性质。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位授予年份】：2012
支持CAJ、PDF文件格式
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