MOFs/石墨烯气凝胶制备及其在水污染和空气污染应用研究

发布时间：2023-11-26 14:27

　　随着经济全球化和工业化的持续发展,生产和生活中产生的水污染、重金属污染、空气污染不仅造成资源浪费,而且严重威胁生态环境和人类的健康。因此,积极开展高效低耗的水体和空气污染防治,保护水资源和维护生态平衡实现绿色经济十分必要。本课题利用利用金属有机框架(MOFs)修饰石墨烯气凝胶(r GA),得到MOFs/r GA复合气凝胶。由于其超疏水特性和高比表面积,这种高度多孔的沸石咪唑框架(ZIF-8)混合气凝胶对油和有机溶剂显示出高吸收容量和循环稳定性。能够吸附自身重量60倍的油污,并可以此为燃料,在燃烧之后可继续循环利用。此外,相应的水凝胶具有光催化降解染料的能力,同时具有优异的净水性能,可去除有毒染料,重金属离子和苯并污染物。MOFs/r GA复合气凝胶还能快速过滤空气中的PM2.5。在环境条件下,PM2.5和PM10的捕获效率分别超过99.3%和99.6%,使用7小时后效率仍然很高(>97.6%和97.9%)。令人印象深刻的是,ZIF-8/r GA气凝胶过滤器在30 L/min的流速下和200°C下仍保持高效去除效率(PM2.5和PM10:>97.8%和>98.1%)。另...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯和石墨烯气凝胶
        1.2.1 油水分离
        1.2.2 重金属吸附
        1.2.3 染料吸附
    1.3 金属有机框架(MOFS)概述
    1.4 PM2.5过滤
    1.5 课题的提出
第二章 MOFS/金属氧化物与石墨烯混合气凝胶的制备和性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂及仪器
        2.2.2 实验方法
        2.2.3 表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 纳米颗粒/石墨烯气凝胶的制备过程和原理
        2.3.2 其他纳米颗粒/石墨烯气凝胶合成
    2.4 浸润性能
    2.5 机械性能
    2.6 本章小结
第三章 自然干燥原位生长ZIF-8@RGA
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料和仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ZIF@rGA的表征
        3.3.2 机械性能
    3.4 本章小结
第四章 污水处理应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料和仪器
        4.2.2 油水分离
        4.2.3 光催化降解染料
        4.2.4 重金属吸附
    4.3 本章小结
第五章 ZIF-8/RGA在苛刻条件下处理PM
    5.1 引言
    5.2 实验材料和仪器
    5.3 表征方法
        5.3.1 ZIF-8/rGA过滤PM污染
        5.3.2 ZIF-8/rGA对PM污染的快速吸附
        5.3.3 高温下PM污染的过滤
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 PM2.5高效过滤及其原理
        5.4.2 PM2.5在苛刻条件下的高效过滤
        5.4.3 快速PM颗粒吸附分离
        5.4.4 PM颗粒的循环过滤
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3867955