微波辅助UI0-66的合成及应用

发布时间：2018-03-11 07:12

  本文选题：UIO-66　切入点：微波辅助　出处：《长春工业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：金属-有机配位骨架材料(MOFs)是一类功能化的多孔材料,是由有机配体和金属离子自组装组成的配位聚合物。MOFs材料至今仍是科学家们感兴趣的材料,因其高的表面积和高孔隙率,在气体分离和储存,催化,主客体等方面具有广阔的应用前景。有些MOFs材料因为在水和有机溶剂中稳定性较差,限制了其应用的空间。而UIO-66由于具有较高的热稳定性(达500℃),化学稳定性,成为人们研究的热点。然而,目前合成UIO-66的方法是溶剂热法,耗时长,温度高,对其良好的性质难以进行工业化应用。我们尝试以乙酸为稳定剂,通过微波辅助获得了一种快速合成高品质UIO-66的方法。该方法反应时间为90 min反应温度为100℃。合成出四种不同的UIO-66,分别记作MW-BA-UIO-66、MW-HAC-UIO-66、Heating-HAC-UIO-66、 MW-UIO-66。通过粉末X射线衍射分析可知,四种方法制备的UIO-66的衍射峰的位置和相对强度与模拟XRD一致,说明我们合成的四种材料均是UIO-66。通过热重分析可知,四种方法合成的UIO-66的热重曲线并没有发生明显的不同,热稳定性仍然很高,约为500℃,与文献值一致。通过透射电镜可知：MWUIO-66是相互交联的不规则的小晶体的聚集体,而使用稳定剂的MWBA-UIO-66、MWHAC-UIO-66和HHAC-UIO-66都是形貌完整的呈现八面体形态的单分散的纳米粒子,粒径尺寸分别约为100 nm,250 nm,400 nm。 HHAC-UIO-66粒径尺寸最大,这是由于传统加热的方法反应时间较长,导致结晶度高,粒径尺寸大。通过N2物理吸附可知,MW-BA-UIO-66 MW-HAC-UIO-66 Heating-HAC-UIO-66 MW-UIO-66,说明使用添加剂和微波辐射有助于提高其比表面积。以MW-HAC-UIO-66为吸附剂,以染料水溶液模拟工业废水,以酸性铬兰K为探针进行吸附实验,实验结果表明,MW-HAC-UIO-66对酸性铬兰K的吸附在180min左右达到饱和,其饱和吸附量达到150 mg/g,可重复使用性良好。
[Abstract]:The metal-organic coordination skeleton material (MOFs) is a kind of functionalized porous material, which is composed of organic ligand and metal ion self-assembled coordination polymer. MOFs is still a material of interest to scientists because of its high surface area and high porosity. Some MOFs materials are widely used in gas separation and storage, catalysis, host and guest, etc. Some MOFs materials have poor stability in water and organic solvents. Because of its high thermal stability (up to 500 鈩，

本文编号：1597105