MOF基碳材料的制备及其对水中头孢类抗生素的吸附性能研究
发布时间：2022-01-04 18:21
作为一类使用广泛的抗生素药物,头孢类抗生素在自然水体中被检出的报道日益增多,对人类健康和生态环境造成了潜在威胁。MOF材料由于具有比表面积大、孔道结构可调等优点,在吸附领域中的应用较为广泛。本文通过模板法制备了 MOF基碳材料,并将其用于头孢类抗生素的去除研究。首先,探讨了十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十二酸钠（SL）作为模板剂合成的UC-X材料对头孢吡肟吸附的影响,同时结合BET测试结果,得出UC-X材料（孔径变化范围为2.55nm-9.11nm）中最适合头孢吡肟吸附的材料为UC-0.1（孔径为5.38nm）。由FTIR谱图可知,随着SL添加量的逐步增加,C=O等官能团随之增加,在一定程度上促进了头孢吡肟在UC-X材料的吸附。其次,研究了吸附温度、溶液初始pH值、离子强度和腐殖酸对吸附过程的影响,并在此基础上通过响应曲面法确定了头孢吡肟吸附的最优条件为:吸附温度为25.8℃,溶液初始pH值为6.11,离子强度为1.13g·L-1。在最佳吸附条件下进行吸附-脱附实验,发现UC-0.1材料经过五次吸附-脱附实验后的吸附量下降不足10%,说明其循环再生能力较强。再次,研究了头孢吡肟在U...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＳＣＩ中有关ＭＯＦ材料的文献类型（ａ）及出版量（ｂ）??
?ＭＯＦ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??？?Ｍｅｔａｌ?ｓａｉｌ?ｈ?ｚｚｈ?Ｏｒｇａｎｉｃ?ｌｉｇａｎｄ??图１－３溶剂热法合成ＭＯＦ材料的示意图??Ｆｉｇ．１－３?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｓｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＭＯＦ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??一些ＭＯＦ材料只需将原材料混合即可合成，如ＭＯＦ－５、ＨＫＵＳＴ－ｌ、ＺＩＦ－８等。??这种方法可以称为直接沉淀法，因为某些ＭＯＦ材料的结晶必须在短时间内形成，但??这并不代表这些ＭＯＦ材料的热稳定性较差，比如ＺＩＦ－８的热稳定性非常好［５Ｑ］。反应??温度的变化会使形成的产物有很大差异，高温下会形成较致密的结构，而在有惰性离??子参与时，为了适当提高结晶度和反应速率需要提高反应温度，此外温度会对晶体的??形貌造成很大影响，延长反应时间有时也会造成ＭＯＦ结构的退化［５１］。??１．４．１．２微波辐射法??微波辐射在无机、有机固体材料的合成方面应用广泛，具有晶化时间短、形貌结??构可控、粒径分布范围窄等优点。其实包括微波辐射在内的电磁辐射在有机合成方面??的应用已经有了深入的研究
由于电阻的存在，在电流的作用下产生热量，使温度升高，增大了反应物??分子的动能，在电磁场的作用下，分子间产生激烈碰撞，加速金属源与有机配体间自??组装的进行。微波辐射法合成示意图如图１－４所示。??３?ｓ?＿＿?？??ＡＡＡＡ?Ｌｏｃａｌ?ｈｅａｔｉｎｇ?＾?＆?ｗａｓｈｉｎｇ?＞??ＡＡＡＡ?＃?－?Ｄｉｐｏｌｅ?ｒｏｔａｔｉｏｎ?Ｈｅａｔ／ｖａｃｕｕｍ?同丨國罗??／Ｗ＼Ａ?？?－丨。ｎｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?圓圍『?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?Ａｓ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ?ＭＯＦ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??參?Ｍｅｔａｉ?ｓａｉｌ?ｈ＝ｋ?Ｏｒｇａｎｉｃ?ｌｉｇａｎｄ??图１－４微波辐射法合成ＭＯＦ材料的示意图??Ｆｉｇ．１－４?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＭＯＦ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]腐殖酸吸附行为的研究进展[J]. 崔文娟,牛育华,赵冬冬,骆筱,王柯颖. 化肥工业. 2016(06)
[2]头孢菌素类抗生素的发现与发展[J]. 孙样,王宇驰,张春然,唐克慧. 国外医药(抗生素分册). 2014(04)
[3]水体环境中天然有机质腐殖酸研究进展[J]. 王亚军,马军. 生态环境学报. 2012(06)
[4]离子强度对吸附影响机理的研究进展[J]. 吴志坚,刘海宁,张慧芳. 环境化学. 2010(06)
硕士论文
[1]磁性有序介孔材料对水环境中四环素类抗生素的吸附去除[D]. 程杰.北京化工大学 2017
[2]MIL-101和Zr-MOFs改性与煅烧材料的制备及其去除重金属性能研究[D]. 丁琳.南昌航空大学 2016
[3]多级孔丝光沸石的合成、表征及苯与苯甲醇的苄基化反应研究[D]. 孙翠娟.太原理工大学 2015
本文编号：3568836
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?ＳＣＩ中有关ＭＯＦ材料的文献类型（ａ）及出版量（ｂ）??
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由于电阻的存在，在电流的作用下产生热量，使温度升高，增大了反应物??分子的动能，在电磁场的作用下，分子间产生激烈碰撞，加速金属源与有机配体间自??组装的进行。微波辐射法合成示意图如图１－４所示。??３?ｓ?＿＿?？??ＡＡＡＡ?Ｌｏｃａｌ?ｈｅａｔｉｎｇ?＾?＆?ｗａｓｈｉｎｇ?＞??ＡＡＡＡ?＃?－?Ｄｉｐｏｌｅ?ｒｏｔａｔｉｏｎ?Ｈｅａｔ／ｖａｃｕｕｍ?同丨國罗??／Ｗ＼Ａ?？?－丨。ｎｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?圓圍『?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ??Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?Ａｓ－ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ?ＭＯＦ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ??參?Ｍｅｔａｉ?ｓａｉｌ?ｈ＝ｋ?Ｏｒｇａｎｉｃ?ｌｉｇａｎｄ??图１－４微波辐射法合成ＭＯＦ材料的示意图??Ｆｉｇ．１－４?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＭＯＦ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]腐殖酸吸附行为的研究进展[J]. 崔文娟,牛育华,赵冬冬,骆筱,王柯颖. 化肥工业. 2016(06)
[2]头孢菌素类抗生素的发现与发展[J]. 孙样,王宇驰,张春然,唐克慧. 国外医药(抗生素分册). 2014(04)
[3]水体环境中天然有机质腐殖酸研究进展[J]. 王亚军,马军. 生态环境学报. 2012(06)
[4]离子强度对吸附影响机理的研究进展[J]. 吴志坚,刘海宁,张慧芳. 环境化学. 2010(06)
硕士论文
[1]磁性有序介孔材料对水环境中四环素类抗生素的吸附去除[D]. 程杰.北京化工大学 2017
[2]MIL-101和Zr-MOFs改性与煅烧材料的制备及其去除重金属性能研究[D]. 丁琳.南昌航空大学 2016
[3]多级孔丝光沸石的合成、表征及苯与苯甲醇的苄基化反应研究[D]. 孙翠娟.太原理工大学 2015
本文编号：3568836
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