几种金属有机骨架复合材料的合成、表征与吸附性能研究

发布时间：2023-05-13 15:16

　　环境中残留的持久性有机污染物(POPs)例如一些POPs名单中的农药和杀虫剂等对人体健康以及生态环境的安全存在着直接或间接的威胁。由于环境样品基质复杂,干扰性强,直接检测可能会对仪器造成损伤且待测物浓度通常较低,在仪器分析之前,通常要经过简便、快速和使用少量有机溶剂的样品前处理技术才能进行分析测定。吸附介质的选择是样品前处理技术中的核心。因此开发一些选择性较高、富集能力较强、稳定和易分离的新型材料是样品前处理技术的研究热点。其中金属有机骨架材料因其可调控孔径、较大的比表面积和多孔的性质,自合成以来就备受关注,展现出了不可估量的前景。本论文主要讨论了分别以Zn和Cu为金属中心,以H3BTC为有机配体制备的不同结构特性的一系列金属有机骨架及其复合材料,并考察了其对环境水样中农药和杀虫剂的萃取效率。本论文共分为四章:第一章:综述了金属有机骨架及其复合材料发展历程、分类、结构特征和其在各个领域的研究与应用,并提出了本论文研究的目的和意义。第二章:采用溶剂热的方法、直接加入的方法和扩散法合成了不同的金属有机骨架化合物Zn-BTC。在形态学上,采用环己烷和三乙胺使Zn-BTC各向异性生长,生成了各...

【文章页数】：71 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 金属有机骨架材料简介
        1.2.1 金属有机骨架材料的发展历程及研究进展
        1.2.2 金属有机骨架材料的分类
    1.3 金属有机骨架及其复合材料的结构及特征
        1.3.1 金属有机骨架及其复合材料的合成方法
        1.3.2 金属有机骨架复合材料类型
        1.3.3 金属有机骨架复合材料结构及特征
    1.4 金属有机骨架及其复合材料的应用
        1.4.1 气体的储存和分离领域
        1.4.2 催化领域
        1.4.3 药物载体
        1.4.4 对环境中污染物的吸附
    1.5 本课题的研究意义及主要工作
第二章 Zn-BTC金属有机骨架材料(MOFs)的制备及其对废水中农药的吸附研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 金属有机骨架材料Zn-BTC的制备
        2.2.3 实际样品的制备及储存
        2.3.4 分散固相萃取(DSPE)过程与色谱条件
    2.3 结果与表征
        2.3.1 扫描电镜分析
        2.3.2 傅里叶红外光谱分析
        2.3.3 X射线衍射分析
        2.3.4 热重分析
    2.4 DSPE萃取条件优化
        2.4.1 吸附剂质量优化
        2.4.2 萃取温度优化
        2.4.3 萃取时间优化
        2.4.4 振荡速率优化
    2.5 分析性能评价
    2.6 实际水样分析
    2.7 结论
第三章 Fe₃O₄@SiO₂-GO-MOFs复合材料的制备与表征
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 石墨烯(GO)和磁性纳米微球(Fe₃O₄)及硅烷化磁性纳米微球(Fe₃O₄@SiO₂)的合成
        3.2.3 氨基功能化Fe₃O₄@SiO₂的合成
        3.2.4 Cu-BTC金属有机骨架材料的合成
        3.2.5 磁性Cu-BTC的合成(Fe₃O₄@SiO₂-MOFs)
        3.2.6 Fe₃O₄@SiO₂-GO-MOFs金属有机骨架复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 扫描电镜和透射电镜分析
        3.3.3 傅里叶红外光谱分析
        3.3.4 X射线衍射分析
        3.3.5 热重分析
        3.3.6 N₂吸附-脱附等温线分析
        3.3.7 磁性能分析
    3.4 结论
第四章 Fe₃O₄@SiO₂-GO-MOFs复合材料在实际水样中的分析应用
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 MSPE条件的优化
    4.3 分析性能评价
    4.4 实际水样分析
    4.5 结论
附录 1
附录 2
参考文献
硕士期间发表的与学位论文相关的科研成果目录
致谢



本文编号：3816077