功能化多孔芳香骨架的设计制备及对水体污染物吸附研究

发布时间：2021-05-22 04:05

　　目前,水污染问题日益严峻,排放到水体中的污染物正威胁着人类的生存。开发新型的吸附剂以高效去除水体中污染物的研究具有重要的价值。多孔芳香骨架（PAFs）是一类有巨大应用前景的吸附剂材料,具有超高的比表面积、优异的物理化学稳定性以及独特的孔径结构,在去除水体污染物方面已展示出巨大的潜力。但是,PAFs在应用中存在以下问题:1)大部分的PAFs是粉末状聚合物,在应用中存在难以回收的问题;2)微孔结构的PAFs不利于分离去除尺寸较大的污染物;3)裸的PAFs骨架上缺少合适的官能团,影响其对污染物的吸附选择性。针对上述问题,本论文从PAFs材料的功能化入手,通过合理的设计,制备功能化的PAFs,以实现:1)增强PAFs的可操作性;2)改善PAFs的孔结构,以增强其对大尺寸污染物的吸附性能;3)提高PAFs的吸附选择性。本文结合功能化单体的合成,采用Suzuki偶联反应,制备出一系列功能化的PAFs,系统地研究了其对酚类物质、有机染料污染物的吸附性能。具体研究内容如下:（1）为了克服粉末状的PAFs难以回收利用的问题,在第一体系研究中,将磁性纳米颗粒的磁分离性能融入到PAFs材料中,通过一步Suz... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 多孔材料的发展
    1.3 纯无机多孔材料—沸石分子筛
    1.4 有机-无机杂化多孔材料MOFs
    1.5 多孔有机材料
        1.5.1 超交联聚合物(HCPs)
        1.5.2 固有微孔聚合物(PIMs)
        1.5.3 共价有机骨架(COFs)
        1.5.4 共轭微孔聚合物(CMPs)
        1.5.5 共价三嗪骨架(CTFs)
        1.5.6 多孔芳香骨架(PAFs)
    1.6 多孔芳香骨架的应用
        1.6.1 气体吸附
        1.6.2 吸附有机小分子
        1.6.3 吸附金属离子
        1.6.4 催化
        1.6.5 去除水体污染物
    1.7 选题的意义
第二章 磁性多孔芳香骨架的设计制备用于快速高效去除水体中有机污染物
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器
        2.2.2 试剂
        2.2.3 表征方法
        2.2.4 Fe_3O_4-PAF的合成
        2.2.5 吸附动力学研究
        2.2.6 吸附等温线研究
        2.2.7 实际适用性研究
        2.2.8 再生与重复使用性
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Fe_3O_4-PAF的表征
        2.3.2 吸附动力学研究
        2.3.3 吸附等温线研究
        2.3.4 影响Fe_3O_4-PAF吸附能力的因素
        2.3.5 再生与重复使用性
    2.4 本章小结
第三章 分级孔径结构阳离子型多孔芳香骨架高效选择性去除水体中阴离子型染料
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器
        3.2.2 试剂
        3.2.3 仪器表征
        3.2.4 PAF-CH_2N(CH_3)_3I的合成
        3.2.5 吸附动力学研究
        3.2.6 吸附等温线研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 双Wulff型苯硼酸酯的合成
        3.3.2 合成PAFs的表征
        3.3.3 吸附动力学研究
        3.3.4 吸附等温线研究
        3.3.5 再生与可重复使用性
    3.4 本章小结
第四章 羧基功能化多孔芳香骨架高效选择性去除水体中阳离子型染料
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器
        4.2.2 试剂
        4.2.3 仪器表征
        4.2.4 PAF-COOH的合成
        4.2.5 吸附动力学研究
        4.2.6 吸附等温线研究
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 模型反应产物表征
        4.3.2 合成PAFs的表征
        4.3.3 吸附等温线研究
        4.3.4 吸附动力学研究
        4.3.5 再生与可重复使用性
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]The synthesis of polymers of intrinsic microporosity（PIMs）[J]. Neil B.McKeown.  Science China（Chemistry）. 2017(08)
[2]Enhanced dechlorination of 2,4-dichlorophenol by recoverable Ni/Fe–Fe3O4 nanocomposites[J]. Cancan Xu,Rui Liu,Lvjun Chen,Jialu Tang.  Journal of Environmental Sciences. 2016(10)
[3]具有刺激响应吸附性能的多孔芳香骨架的目标合成（英文）[J]. 袁荣荣,任浩,贺鸿明,江令昌,朱广山.  Science China Materials. 2015(01)



本文编号：3200946