锌/钴基MOF颗粒和杂化纤维膜的制备及去除水中有机染料的研究
发布时间：2021-07-30 12:59
近年来,含有染料的工业废水污染越来越严重,这严重影响并威胁人们的饮水安全和身体健康,人们对高效去除环境中染料废水的需求显得越来越迫切。金属有机骨架材料是一种由金属离子和有机配体之间通过配位键自组装形成的多孔晶体材料,具有结构多样性、高孔隙率、大比表面积、以及孔径可调等优点,使其在吸附和催化研究中表现出巨大的应用前景。本论文基于MOFs材料的独特结构和性质,探索了几种MOFs、MOFs/聚丙烯腈（PAN）纤维膜去除水中染料废水的研究,揭示了其对水中染料吸附和催化降解机制,旨在拓展MOFs以及MOFs复合材料在染料去除上的应用。主要研究内容和结果如下:1.研究表明金属有机骨架材料对染料表现出优良的吸附性能。然而,MOFs颗粒很难从水溶液中去除,这严重阻碍了其实际应用。将MOFs与高分子纤维膜结合为成功实现这一目标提供了新的方法,不仅仍保持MOFs对染料的吸附性能,而且可以有效地将MOFs/染料复合物从水溶液中去除。这里,我们成功利用静电纺丝技术制备的ZIF-67/PAN纤维膜,其ZIF-67纳米颗粒的负载率为54%。ZIF-67纳米颗粒和ZIF-67/PAN纤维膜的平均直径分别为200 n...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOF-5材料的化学自组装过程示意图
图 1.2 其他 IRMOFs 所用的部分有机配体的化学结构式Fig. 1.2 Structures of some organic linker used in other IRMOF seriess 系列材料：MILs 系列材料是由 Ferey 等人报道以铁、铝和铬属离子与一些简单的有机配体如均苯三甲酸或对苯二甲酸等合构材料，该系列 MOFs 的合成一般情况下需在高温高压条件下进选用的金属离子为高价位，所以合成的材料保持着较高的化学稳。其中以 MIL-53（M）系列最出名，是由铬、铁、铝、锰、镓与对苯二甲酸合成的一系列具有一维菱形孔道结构的多孔材料[13，ML-53（M）系列材料最为特殊的地方在于这类材料的骨架结度的可逆转变。即在外部物理或者化学刺激下，三维骨架结构可变化为小孔径结构，当撤去外部刺激源后，又可恢复大孔径结构象称为“呼吸”效应（如图 1.3 所示）。后来 Ferey 等人的研究又，以铁、铝和铬三价金属与均苯三甲酸和对苯二甲酸反应合
图 1.3 柔性结构的 MIL-53 在外界条件刺激下的“呼吸效应”g. 1.3 The breathing effect of the flexble MIL-53 under outside conditions or stimulaFs 系列材料：ZIFs系列材料是Yaghi等人报道的又一极具代表性的M一类以含氮配体合成且与无机沸石材料具有相同拓扑结构的三维多。图 1.4 为合成 ZIFs 常见的咪唑配体结构式。该材料中有机咪唑类子与过渡金属以四配位的方式连接，得到非常稳定的类似常见的硅铝扑结构（图 1.5 为常见的几种 ZIFs 材料结构式）。所以 ZIFs 系列材料出优异的化学稳定性和热稳定性。而对于其他的 ZIFs 材料大多是采混合的方式合成，即利用两种及以上不同的咪唑类配体材料合成，这该系列材料[19]。近几年的研究发现，在 ZIFs 系列中，ZIF-8 和 ZIF-6的热稳定性和化学稳定性、合成方法简单等优点被广泛用于吸附、催域[20, 21]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 李江,甄宝勤. 应用化工. 2005(10)
本文编号：3311448
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOF-5材料的化学自组装过程示意图
图 1.2 其他 IRMOFs 所用的部分有机配体的化学结构式Fig. 1.2 Structures of some organic linker used in other IRMOF seriess 系列材料：MILs 系列材料是由 Ferey 等人报道以铁、铝和铬属离子与一些简单的有机配体如均苯三甲酸或对苯二甲酸等合构材料，该系列 MOFs 的合成一般情况下需在高温高压条件下进选用的金属离子为高价位，所以合成的材料保持着较高的化学稳。其中以 MIL-53（M）系列最出名，是由铬、铁、铝、锰、镓与对苯二甲酸合成的一系列具有一维菱形孔道结构的多孔材料[13，ML-53（M）系列材料最为特殊的地方在于这类材料的骨架结度的可逆转变。即在外部物理或者化学刺激下，三维骨架结构可变化为小孔径结构，当撤去外部刺激源后，又可恢复大孔径结构象称为“呼吸”效应（如图 1.3 所示）。后来 Ferey 等人的研究又，以铁、铝和铬三价金属与均苯三甲酸和对苯二甲酸反应合
图 1.3 柔性结构的 MIL-53 在外界条件刺激下的“呼吸效应”g. 1.3 The breathing effect of the flexble MIL-53 under outside conditions or stimulaFs 系列材料：ZIFs系列材料是Yaghi等人报道的又一极具代表性的M一类以含氮配体合成且与无机沸石材料具有相同拓扑结构的三维多。图 1.4 为合成 ZIFs 常见的咪唑配体结构式。该材料中有机咪唑类子与过渡金属以四配位的方式连接，得到非常稳定的类似常见的硅铝扑结构（图 1.5 为常见的几种 ZIFs 材料结构式）。所以 ZIFs 系列材料出优异的化学稳定性和热稳定性。而对于其他的 ZIFs 材料大多是采混合的方式合成，即利用两种及以上不同的咪唑类配体材料合成，这该系列材料[19]。近几年的研究发现，在 ZIFs 系列中，ZIF-8 和 ZIF-6的热稳定性和化学稳定性、合成方法简单等优点被广泛用于吸附、催域[20, 21]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 李江,甄宝勤. 应用化工. 2005(10)
本文编号：3311448
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