噻吩羧酸类金属—有机框架材料的设计合成及其汞离子吸附性能研究

发布时间：2020-10-19 11:43

　　 水污染对地球上各类生物都存在着威胁并引发了全世界的关注。考虑到其对人类健康的潜在影响,世界卫生组织(WHO)公布了饮用水中各类污染物的最大污染水平限定(MCL)。根据该方针,人们不断开发新的技术以降低污染,如凝固法、化学沉淀法、离子交换法等等,并应用于污水处理,然而,高效率、低成本、易维护仍是人们不断追求的。在过去的几十年中,多孔材料被认为是净化水最有前途的材料之一。高比表面积的多孔材料,如活性炭、沸石、硅胶等等引起许多科研人员的关注,在吸附污染物时,其不断克服吸附力低、相互作用弱、不可再生等等的弊端。并且,除了拥有高的比表面积,活性位点的数量和排布也是关键因素。因此,在有效、高效、低成本的条件下,拥有大量的活性位点和较高的比表面积的优良吸附剂可以更好应用于污染物的吸附。金属有机骨架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是一类多孔晶体材料,其具有有序的结构、高的比表面积、可灵活调节的功能基团以及丰富的活性位点,可以作为有效的吸附剂。并在过去的几十年中,在水净化的领域得到了广泛的应用。本文运用模块化合成的策略,将次级构筑单元与金属活性位点相连,得到更稳定的钴金属簇MOFs材料。利用汞硫之间的相互作用,我们分别研究了这两种化合物在作为汞离子有效吸附材料方面的应用。为了进一步的提高骨架的稳定性,改善了MOFs材料的金属簇,并探索含有不同金属元素的金属簇对汞离子有效吸附的影响。[Co_3(μ_3-OH)(H_2O)_3(DMTDC)_3](NO_3)_3-(H_2O)_6(DMF)_6(1)[Co_3(μ_3-OH)(DMTDC)_3(INT)_3][Co_2(OH)(H_2O)_2](NO_3)_3-(H_2O)_7(DMA)_(11)(2)[Fe_3(μ_3-OH)(H_2O)_3(DMTDC)_3](NO_3)_3-(H_2O)_6(DMF)_6(3)
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O647.3
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 前言
    1.1 金属有机框架(MOFs)材料概述
    1.2 模块化化学-次级构筑单元
    1.3 MOFs材料的应用研究
        1.3.1 MOFs用于气体存储和分离
        1.3.2 MOFs用于光学材料
        1.3.3 MOFs用于超级电容器
        1.3.4 MOFs用于化学传感
        1.3.5 MOFs用于仿生材料
    1.4 MOFs材料用于重金属吸附
        1.4.1 重金属污染的概述
        1.4.2 MOFs及MOFs的衍生物作为吸附重金属材料的发展
    1.5 选题依据和目的
    参考文献
第二章 噻吩羧酸类的钴金属簇MOFs的设计合成及汞吸附性能研究
    2.1 引言
    2.2 噻吩羧酸类的钴金属簇MOFs的合成与结构分析(NENU-400和NENU-401)
        2.2.1 NENU-400和NENU-401的合成
        2.2.2 NENU-400和NENU-401的结构分析
    2.3 NENU-400和NENU-401的基本表征
        2.3.1 热重分析
        2.3.2 元素分析
        2.3.3 X射线粉末衍射
    2.4 NENU-400和NENU-401对汞吸附性能研究
        2.4.1 NENU-400和NENU-401对汞吸附容量的研究
        2.4.2 NENU-401对汞吸附效率研究
        2.4.3 NENU-401对汞循环吸附研究
        2.4.4 NENU-401对汞选择吸附研究
        2.4.5 NENU-401对汞吸附机理研究
    2.5 小结
    参考文献
第三章 噻吩羧酸类的铁金属簇MOF的设计合成及汞吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 噻吩羧酸类的铁金属簇MOF的合成与结构分析(NENU-402)
        3.2.1 NENU-402的合成
        3.2.2 NENU-402的结构分析
    3.3 NENU-402的基本表征
        3.3.1 热重分析
        3.3.2 元素分析
        3.3.3 X射线粉末衍射
    3.4 NENU-402对汞吸附性能研究
        3.4.1 NENU-402对汞吸附容量的研究
        3.4.2 NENU-402对汞吸附效率的研究
        3.4.3 NENU-402对汞循环吸附的研究
        3.4.4 NENU-402对汞选择吸附的研究
    3.5 小结
参考文献
致谢
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本文编号：2847151