金属有机骨架材料与超分子胶囊的合成及应用

发布时间：2017-09-06 09:43

  本文关键词：金属有机骨架材料与超分子胶囊的合成及应用

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【摘要】：对叔丁基杯[4]芳烃(tBC)具有独特的结构,使其在吸附识别等方面具有很大的研究价值,但其疏水性限制了其应用范围,MOF材料具有表面积高、孔体积大、孔体积可调等优点,所以选取亲水性的MOF材料与tBC复合,利用二者的协同效应进行应用研究。采用溶剂热的方法合成UiO-66 (Zr)、UiO-66(Zr)@tBC,继而对材料进行XRD分析、BET分析、FTIR分析、TGA分析、SEM分析和接触角分析。UiO-66(Zr)@tBC和水溶液中铕离子配合物的荧光强度明显高于UiO-66(Zr)、tBC和铕离子配合物,并且UiO-66(Zr)@tBC@Eu3+通过洗涤荧光强度变化不明显,铕离子与UiO-66(Zr)@tBC形成的配合物较为稳定。UiO-66(Zr)@tBC@Eu3+复合材料可以检测铁离子,最低检测极限为10-5mol/L;可以检测氟离子,最低检测极限为10-5mol/L;可以检测丙酮,可达到的检测极限为丙酮体积含量为7%。利用后合成的方法合成MIL-100(Fe)@tBC复合材料,吸附水中亚甲基蓝(MB),筛选出MIL-100(Fe)和tBC较优的质量配比为3：1。又探究了吸附时间和初始浓度对吸附效果的影响,MIL-100(Fe)和MIL-100(Fe)@tBC在10h内吸附速率相对较快,随之逐渐达到饱和。根据吸附等温线可以看出,MIL-100(Fe)和MIL-100(Fe)@tBC的最大吸附量分别可以达到640.1±5mg·g-1、812.9±5mg·g-1,负载tBC后使吸附量提升27%,此吸附过程吻合二级动力学模型和Langmuir模型。
【关键词】：金属有机骨架材料 对叔丁基杯[4]芳烃 荧光 吸附 亚甲基蓝
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.4;O657.3
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-6
• abstract6-14
• 符号说明14-15
• 第一章 绪论15-39
• 1.1 引言15
• 1.2 金属-有机骨架材料15-27
• 1.2.1 MOF材料的研究进展15-16
• 1.2.2 MOF材料的种类16-21
• 1.2.3 MOF材料的合成方法21-24
• 1.2.4 MOF材料的活化方法24-25
• 1.2.5 MOF材料应用25-27
• 1.3 杯芳烃27-36
• 1.3.1 超分子化学27-28
• 1.3.2 杯芳烃的结构及构型28-30
• 1.3.3 杯芳烃的优点30
• 1.3.4 杯芳烃的合成方法30-32
• 1.3.5 杯芳烃的修饰32-34
• 1.3.6 杯芳烃的应用34-36
• 1.4 课题的意义及创新处36-39
• 1.4.1 课题的意义36-37
• 1.4.2 课题的创新之处37-39
• 第二章 UiO-66@tBC的制备及裹征39-49
• 2.1 引言39
• 2.2 实验过程39-43
• 2.2.1 材料制备过程用到的试剂和仪器39-40
• 2.2.2 材料的制备过程40-41
• 2.2.3 材料的表征41-43
• 2.3 结果与讨论43-47
• 2.3.1 X射线衍射分析43-44
• 2.3.2 氮气等温吸脱附分析44-45
• 2.3.3 傅里叶变换红外光谱分析45
• 2.3.4 热重分析45-46
• 2.3.5 接触角分析46-47
• 2.3.6 SEM结果分析47
• 2.4 本章小结47-49
• 第三章 UiO-66(Zr)@tBC@En~(3+)的合成、表征及应用49-65
• 3.1 引言49
• 3.2 实验过程49-53
• 3.2.1 实验过程中用到的试剂和仪器49-51
• 3.2.2 UiO-66(Zr)@tBC@Eu~(3+)的制备过程51
• 3.2.3 UiO-66(Zr)@tBC@Eu~(3+)的表征51-52
• 3.2.4 UiO-66(Zr)@tBC@Eu~(3+)的荧光实验52-53
• 3.3 结果与讨论53-62
• 3.3.1 UiO-66(Zr)@tBC@Eu~(3+)的荧光性能53-54
• 3.3.2 UiO-66(Zr)@tBC@Eu~(3+)的表征分析54-55
• 3.3.3 UiO-66(Zr)@tBC@Eu~(3+)的荧光分析55-62
• 3.4 本章小结62-65
• 第四章 MIL-100(Fe)@tBC的合成、表征及应用65-77
• 4.1 引言65
• 4.2 实验过程65-68
• 4.2.1 材料在制备过程用到的试剂和仪器65-66
• 4.2.2 MIL-100(Fe)@tBC的制备过程66-67
• 4.2.3 MIL-100(Fe)@tBC的表征67
• 4.2.4 MIL-100(Fe)@tBC的吸附实验67-68
• 4.3 MIL-100(Fe)@tBC配比筛选及表征分析68-71
• 4.3.1 MIL-100(Fe)@tBC配比筛选68-70
• 4.3.2 MIL-100(Fe)@tBC的表征分析70-71
• 4.4 吸附过程分析71-76
• 4.4.1 吸附时间对吸附效果的影响71-72
• 4.4.2 亚甲基蓝(MB)的吸附等温线72
• 4.4.3 亚甲基蓝(MB)吸附等温线模型拟合72-74
• 4.4.4 亚甲基蓝(MB)吸附动力学模型拟合74-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 总结77-79
• 参考文献79-89
• 致谢89-91
• 作者简介91-93
• 导师简介93-94
• 附件94-95

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本文编号：802401