复合纳米材料的制备、表征及在水环境中的应用

发布时间：2017-04-12 02:09

  本文关键词：复合纳米材料的制备、表征及在水环境中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文主要是研究了功能化纳米材料对水中污染物的去除效果,该论文分为五个章节。论文的第一章节是绪论,主要介绍的是当今水体环境中各种污染物的种类及其危害性、功能化纳米材料的制备方法、在水中及环境分析中的应用。第二章介绍的是通过简单绿色的方法制备出新型的金属有机框架Zr-GA,并且对其结构进行了一系列表征,包括透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线粉末衍射(XRD)和氮气吸附脱附等,通过表征可以推断出该物质的大致结构组成。将合成出来的Zr金属有机框架运用于吸附处理水中的2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),通过改变和控制吸附的条件,找到最佳的吸附条件组合。实验结果表明,pH、温度、离子强度和污染物质的初始浓度是影响吸附效果的重要的因素,吸附量随着温度的升高而增加,当pH为4时,吸附效果较好,离子强度相对其他因素来说影响最小,但是高离子强度将会抑制吸附效果。第三章主要介绍的是用没食子酸和Cu盐制备的Cu金属有机框架的制备方法和表征,经过500℃碳化之后,Cu变成Cu2O和CuO,利用负载在碳层上的Cu/Cu2O/CuO粒子具有的催化效果催化还原废水中的苯酚物质和苯胺类物质,将此类污染物质转化为无毒或者毒性更小的物质。催化实验结果表明,该催化剂的催化速率较快,能在4min左右将污染物质催化还原,且催化还原的污染物质的转化率较高,能达到99%以上。文章的第四章是利用Zr-MOF@Au作为基质,以全氟辛烷磺酸(PFOS)作为目标物,考察了Zr-MOF@Au在负离子模式下进行基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析时的基质辅助功能,该物质与传统基质相比,信号强度响应灵敏,而且无碎片离子峰干扰,即使在目标物浓度很低时,也有相对应的离子峰出现。因此,Zr-MOF@Au可以作为基质进行MALDI-TOF-MS检测小分子物质。文章的第五部分是对全文的总结,并对纳米材料的运用提出意见和建议。
【关键词】：水体污染物 纳米材料 金属有机框架 环境分析
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 水环境中各种污染物的种类及危害性9
• 1.2 纳米材料的特性9-10
• 1.3 纳米材料的功能化修饰10-13
• 1.3.1 金属材料修饰纳米材料10-11
• 1.3.2 聚合物修饰金属纳米材料11
• 1.3.3 生物分子修饰金属纳米材料11-12
• 1.3.4 金属有机框架修饰金属纳米材料12-13
• 1.4 纳米材料在环境领域的应用13-16
• 1.4.1 处理无机污染废水13
• 1.4.2 处理有机污染废水13
• 1.4.3 处理自来水13-14
• 1.4.4 纳米材料在环境污染物吸附中的运用14
• 1.4.5 纳米材料在环境污染物催化降解中的运用14-15
• 1.4.6 纳米材料在构建新型分析方法中的运用15
• 1.4.7 纳米材料在其他方面的运用15-16
• 1.5 纳米材料的合成方法16-17
• 1.6 纳米材料的研究现状和展望17-19
• 第二章 ZrO_2-C的制备及对TCP的吸附去除19-33
• 2.1 引言19-20
• 2.2 实验部分20-21
• 2.2.1 化学试剂和材料20
• 2.2.2 ZrO_2-C的合成及结构20
• 2.2.3 ZrO_2-C的表征20
• 2.2.4 批量吸附实验20-21
• 2.3 实验结果讨论21-32
• 2.3.1 吸附剂的特征和特性21-26
• 2.3.2 吸附动力学26-27
• 2.3.3 pH的影响27-29
• 2.3.4 吸附等温线29-31
• 2.3.5 吸附热力学31
• 2.3.6 离子强度的影响31-32
• 2.4 结论32-33
• 第三章 Cu/Cu_2O/CuO@C的制备及对 4-NP的降解33-45
• 3.1 引言33-34
• 3.2 实验部分34-36
• 3.2.1 化学试剂和材料34
• 3.2.2 ZrO_2-C的合成及结构34-35
• 3.2.3 材料表征35
• 3.2.4 催化还原降解 4-NP35-36
• 3.3 实验结果与讨论36-43
• 3.3.1 材料的特征和特性36-40
• 3.3.2 催化实验结果40-43
• 3.4 结论43-45
• 第四章 Zr-MOF@Au的制备及其作为基质MALDI-TOF-MS分析检测小分子污染物45-56
• 4.1 引言45
• 4.2 实验部分45-47
• 4.2.1 化学试剂和材料45-46
• 4.2.2 Zr-MOF@Au的合成及结构46-47
• 4.3 结果讨论47-55
• 4.3.1 材料的特征和特性47-50
• 4.3.2 不同基质浓度对基质辅助功能的影响50
• 4.3.3 不同基质对基质辅助功能的影响50-52
• 4.3.4 富集对基质辅助功能的影响52-53
• 4.3.5 Zr-MOF@Au在负离子模式下的基质辅助功能53-55
• 4.4 结论55-56
• 第五章 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-63
• 攻读学位期间研究成果63

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本文编号：300474