金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能研究
发布时间：2022-07-20 19:05
金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）因具有超高的比表面积、灵活可调的孔隙尺寸和表面功能以及丰富的不饱和金属位等优点,在液相吸附领域中展现出良好的应用前景,但是如何增强其自身的骨架稳定性和对小分子的捕获能力仍然是目前面临的巨大挑战。氧化石墨烯（GO）是二十一世纪发现的碳基新材料,其致密的二维碳原子平面结构、表面丰富的含氧官能团以及良好的溶剂分散性能等赋予了GO成为理想复合材料组分的独特优势。因此,制备MOFs与GO的复合材料,不仅是克服MOFs自身缺陷的新方法,同时是面对MOFs在液相吸附应用挑战的新途径。本研究首先采用溶剂热法制备水稳定性良好的金属有机骨架材料MIL-68（Al）,通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、N2吸附脱附、傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）等表征手段,证明成功制备了金属有机骨架材料MIL-68（Al）。其次,参照MIL-68（Al）的制备路线,在制备过程中引入不同含量的GO,制备MIL-68（Al）/GO复合材料,通过表征手段对MIL-68（Al）/GO的...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 染料废水特点及处理技术
1.2.1 染料废水特点
1.2.2 染料废水处理技术
1.3 金属有机骨架材料概述
1.3.1 金属有机骨架材料简介
1.3.2 金属有机骨架的命名
1.3.3 金属有机骨架材料的特点
1.3.4 金属有机骨架在染料废水中的应用
1.4 金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料
1.4.1 氧化石墨烯简介
1.4.2 金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的研究现状
1.5 选题依据及研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线结构
第二章 材料与方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 主要使用的化学试剂
2.1.2 主要分析仪器
2.2 表征及分析方法
2.2.1 粉末X射线衍射(XRD)
2.2.2 傅里叶红外光谱(FTIR)
2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.4 比表面积微孔结构分析
2.2.5 场发射扫描电镜(SEM)
2.2.6 Zeta电位
2.3 吸附实验方法
2.3.1 标准曲线
2.3.2 吸附实验方法
2.3.3 吸附量计算方法
第三章 MIL-68(Al)及MIL-68(Al)/GO的制备与表征
3.1 引言
3.2 MIL-68(Al)的制备
3.3 氧化石墨烯的制备
3.4 MIL-68(Al)/GO的制备
3.5 结果与讨论
3.5.1 X射线衍射(XRD)表征结果
3.5.2 红外(FTIR)表征结果
3.5.3 扫描电镜(SEM)表征结果
3.5.4 N_2吸附脱附表征结果
3.5.5 X射线光电子能谱(XPS)表征结果
3.6 本章小结
第四章 MIL-68(Al)及MIL-68(Al)/GO对水中甲基橙吸附性能研究
4.1 引言
4.2 MIL-68(Al)/GO及MIL-68(Al)对水中MO吸附的影响因素研究
4.2.1 pH对吸附的影响
4.2.2 离子强度对吸附的影响
4.2.3 温度对吸附量的影响
4.2.4 时间对吸附量的影响
4.2.5 初始浓度对吸附量的影响
4.3 MIL-68(Al)/GO及MIL-68(Al)对水中MO吸附特性研究
4.3.1 吸附等温线研究
4.3.2 吸附动力学研究
4.3.3 吸附热力学研究
4.4 MIL-68(Al)/GO及MIL-68(Al)对水中MO吸附特性研究
4.4.1 材料水稳定性研究
4.4.2 吸附再生研究
4.4.3 吸附机理研究
4.4.4 对比与评价
4.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3664585
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 染料废水特点及处理技术
1.2.1 染料废水特点
1.2.2 染料废水处理技术
1.3 金属有机骨架材料概述
1.3.1 金属有机骨架材料简介
1.3.2 金属有机骨架的命名
1.3.3 金属有机骨架材料的特点
1.3.4 金属有机骨架在染料废水中的应用
1.4 金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料
1.4.1 氧化石墨烯简介
1.4.2 金属有机骨架/氧化石墨烯复合材料的研究现状
1.5 选题依据及研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
1.6 技术路线结构
第二章 材料与方法
2.1 实验试剂及仪器
2.1.1 主要使用的化学试剂
2.1.2 主要分析仪器
2.2 表征及分析方法
2.2.1 粉末X射线衍射(XRD)
2.2.2 傅里叶红外光谱(FTIR)
2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.4 比表面积微孔结构分析
2.2.5 场发射扫描电镜(SEM)
2.2.6 Zeta电位
2.3 吸附实验方法
2.3.1 标准曲线
2.3.2 吸附实验方法
2.3.3 吸附量计算方法
第三章 MIL-68(Al)及MIL-68(Al)/GO的制备与表征
3.1 引言
3.2 MIL-68(Al)的制备
3.3 氧化石墨烯的制备
3.4 MIL-68(Al)/GO的制备
3.5 结果与讨论
3.5.1 X射线衍射(XRD)表征结果
3.5.2 红外(FTIR)表征结果
3.5.3 扫描电镜(SEM)表征结果
3.5.4 N_2吸附脱附表征结果
3.5.5 X射线光电子能谱(XPS)表征结果
3.6 本章小结
第四章 MIL-68(Al)及MIL-68(Al)/GO对水中甲基橙吸附性能研究
4.1 引言
4.2 MIL-68(Al)/GO及MIL-68(Al)对水中MO吸附的影响因素研究
4.2.1 pH对吸附的影响
4.2.2 离子强度对吸附的影响
4.2.3 温度对吸附量的影响
4.2.4 时间对吸附量的影响
4.2.5 初始浓度对吸附量的影响
4.3 MIL-68(Al)/GO及MIL-68(Al)对水中MO吸附特性研究
4.3.1 吸附等温线研究
4.3.2 吸附动力学研究
4.3.3 吸附热力学研究
4.4 MIL-68(Al)/GO及MIL-68(Al)对水中MO吸附特性研究
4.4.1 材料水稳定性研究
4.4.2 吸附再生研究
4.4.3 吸附机理研究
4.4.4 对比与评价
4.5 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3664585
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