金属—有机骨架制备磁性炭材料及其对染料吸附性能研究
发布时间：2020-12-27 00:20
金属-有机骨架衍生炭（MOF-C）是近年来开发的一类新型炭材料,由于其种类多样、易于掺杂元素等优势,受到广泛关注。磁性炭能通过本身磁性回收,在吸附、催化领域具有巨大的应用潜力,但磁性炭目前还存在磁性物质在炭材料中难均匀分布、易聚集以及比表面积不高等问题。本文以含磁性金属的金属-有机骨架为前驱体制备磁性物质均匀分布、比表面积较大的磁性MOF-C,探究炭化温度、时间对MOF-C的影响,并以MOF-C做为吸附剂去除水中染料,研究其吸附机理。主要包括以下内容:以硝酸钴、硝酸镍、硝酸锌为金属盐,1,4-对苯二甲酸、1,3,5-均苯三甲酸为配体,NN-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法合成Co-MOF、Ni-MOF、Zn-MOF。将MOF在氮气气氛,450～950℃下炭化30～240 min得到MOF-C材料。Co-MOF-C、Ni-MOF-C最大比表面积分别为195、162 m2/g,饱和磁性强度分别达68.71、32.27 emu/g。通过EDS表征发现MOF-C中磁性物质分布均匀,未发生团聚现象。炭化温度从750℃升至950℃时,Zn-MOF-C的比表面积可从205.02 m2/g提高到567...
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＭＯＦｓ扫描电子显微镜照片及元素分布图??
４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００?５００??Ｗａｖｅ?ｎｕｍｂｅｒ?（ｃｍ１）??图２－３?ＭＯＦｓ红外光谱图??Ｆｉｇ．２－３?ＦＴ－ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ＭＯＦｓ??由红外光谱图可知，三种ＭＯＦｓ材料出峰位置相似。样品在３４５０?ｃｍ１附近出现??明显的吸收峰，主要由０－Ｈ键的伸缩振动和弯曲振动引起，说明在样品表面存在－ＯＨ??基团；在ＳＯＯＣ＾ＳＯＯｃｍ－１区间出现弱吸收峰，主要是ＤＭＦ中ｓｐ３杂化的Ｃ－Ｈ键伸缩??振动产生。在２３６０ｃｍ－１和２３４１ＣＨＴ１处出现吸收峰，可能是因为测试时背景中Ｃ０２未??完全扣除造成。１８５０？１６５０?ｃｕｒ１区间内出现尖峰，是由样品上的配体和溶剂ＤＭＦ上??的Ｏ？伸缩震动引起的；而在１３００?￣?１０５０?ｃｍ－１间的弱尖峰是由于配位后羧基中Ｃ－??〇单键的伸缩振动引起，说明配体分子中羧基主要以配位形式存在。在ｌ５５５ｃｍ－ｉ和??１３８５?ｃｎＶ１处出现强而尖吸收峰，主要因为苯环上
２．３．２．３红外光谱分析?．??图２－７为Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ红外光谱图。??＼／?Ｖ?Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ－９５０°Ｃ－３０ｍｉｎ??＾?Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ－７５０Ｘ－３０ｍｉｎ??１?一?＊?？一＾＾Ｗｉ??５?＊?Ｃｏ－Ｍ〇Ｆ－Ｃ－６５０°Ｃ－３０ｍｉｎ??謹?＾—Ｓｘｖ＾１ｖＶ一一＾??２?Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ－５５０Ｘ－３０ｍｉｉｉ??ｆ?Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ－４５０ｏＣ－３０ｍｉｎ??？?ｉ?？垂??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００?５００??Ｗａｖｅ?ｎｕｍｂｅｒ?（ｃｍ１）??图２－７?Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ红外光谱图??Ｆｉｇ．２－７?ＦＴ－ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ＭＯＦｓ??由红外光谱图可知，高温炭化后红外吸收峰较未炭化前少，出峰位置在不同温度??下制得的Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ红外光谱图出峰位置相同，说明表面具有相同的官能团。在３４２５??ｃｎｖ１处出现明显的吸收峰，主要是由０－Ｈ键的伸缩振动和弯曲振动引起，说明在所??制备的Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ表面存在－ＯＨ基团。在１３６７、ｌｅＯＺｃｎｒ１处出现的尖锐吸收峰分别??是由Ｃ－Ｏ、００键伸缩振动造成。在２３６０ｃｍ－１和２３４１ｃｍ－１处出现吸收峰，可能是因??为测试时背景中Ｃ０２未完全扣除造成，样品Ｃｏ－ＭＯＦ－Ｃ－４５０－３０ｍｉｎ在此处吸收峰较??为尖锐，可能是因为此样品与同系列其他样品不是同时测试，并且样品测试过程中吸??附空气中的Ｃ〇２导致。??２．３．２．４?Ｎ２吸附／脱附等温线??图２－８、２－９分别为Ｃｏ－Ｍ
本文编号：2940726
【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＭＯＦｓ扫描电子显微镜照片及元素分布图??
４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００?５００??Ｗａｖｅ?ｎｕｍｂｅｒ?（ｃｍ１）??图２－３?ＭＯＦｓ红外光谱图??Ｆｉｇ．２－３?ＦＴ－ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?ＭＯＦｓ??由红外光谱图可知，三种ＭＯＦｓ材料出峰位置相似。样品在３４５０?ｃｍ１附近出现??明显的吸收峰，主要由０－Ｈ键的伸缩振动和弯曲振动引起，说明在样品表面存在－ＯＨ??基团；在ＳＯＯＣ＾ＳＯＯｃｍ－１区间出现弱吸收峰，主要是ＤＭＦ中ｓｐ３杂化的Ｃ－Ｈ键伸缩??振动产生。在２３６０ｃｍ－１和２３４１ＣＨＴ１处出现吸收峰，可能是因为测试时背景中Ｃ０２未??完全扣除造成。１８５０？１６５０?ｃｕｒ１区间内出现尖峰，是由样品上的配体和溶剂ＤＭＦ上??的Ｏ？伸缩震动引起的；而在１３００?￣?１０５０?ｃｍ－１间的弱尖峰是由于配位后羧基中Ｃ－??〇单键的伸缩振动引起，说明配体分子中羧基主要以配位形式存在。在ｌ５５５ｃｍ－ｉ和??１３８５?ｃｎＶ１处出现强而尖吸收峰，主要因为苯环上
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