金属-有机框架材料主-客体调控及其污染物吸附与分离性能

发布时间：2022-01-19 08:53

　　水是人类生存与发展最重要的自然资源,但随着经济与社会发展,水资源遭到了严重破坏。水污染的主要来源为工业废水和生活污水,主要的污染物有重金属离子和各种有机污染物。水中各种污染物的去除一直以来都是研究的热点。近年来,化学沉降法、絮凝法、膜分离技术、电化学法及生物质法被广泛报道并应用于水中污染物的去除。然而现有污水处理方法存在处理成本高昂、效率较低、方法繁琐、易产生二次污染等弊端。相比之下,基于吸附材料的吸附与分离方法由于简易快捷、工艺简单且安全环保已被成功应用在各种类型的污染物处理之中,但传统的商业化吸附材料（如多孔碳、沸石和树脂材料）存在吸附容量小、吸附效率低、选择性差、去除速率慢等缺点。作为一种新型多孔材料,金属-有机框架材料（MOFs）由于其比表面积大、可设计性强、吸附位点丰富等优势在污染物吸附与分离方面具有极大潜力。本文针对金属-有机框架材料的特性及其在有机污染物和重金属离子的吸附和分离领域的潜在优势,分别设计/合成了阴离子型框架材料ZJU-24、阳离子型框架材料ZJU-101、电荷特性可调节的MIL-101（Cr）s系列材料、孔道化学环境和尺寸可调的MIL-140s系列材料,以实... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１常见的水中污染物??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｃｏｍｍｏｎ?ｗａｔｅｒ?ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ??经理，严

?ＰＰ?ＰＶＤＦ??图２．３商业常用的膜材料化学结构??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｃｏｍｍｏｎｌｙ?ｕｓｅｄ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ：??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ａｃｅｔａｔｅ?（ＣＡ），?ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ?（ＰＳＵ），?ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ?（ＰＥＳ），?ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ?（ＰＩ），??ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ?（ＰＡＮ），?ｐｏｌｙ?ｖｉｎｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ?（ＰＶＡ），?ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ?（ＰＴＦＥ），??ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?（ＰＰ），?ａｎｄ?ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ?ｆｌｕｏｒｉｄｅ?（ＰＶＤＦ）??各向异性膜有两种，相分离膜及复合膜诸如表面修饰膜，自组装膜。各向??异性膜在化学成分上与各向同性膜一直，但是孔径与孔隙率则随孔的厚度变化。??复合膜则在结构和成分上是不均一的。为了得到机械支撑，薄膜往往附着在厚??的多孔基质上，而这些基质往往由不同的有机聚合物构成。这种膜的制备方法??主要有界面有机化、液相沉积以及等离子体聚合。复合膜的分离性能取决于具??有特殊功能的薄膜层

?Ｔｈｉｎ－ｆｔｉｍ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ??＿?＿??瞧??图２．２不同种类膜的示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｖａｒｉｏｕｓ?ｃｌａｓｓｅｓ?ｏｆ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ??Ｐｓｕ?＾〇Ｈ＞??－－。｛３十〇■－??．?Ｊｎ?Ｉ?ｎ?ｌ?ｎ??ＰＥＳ?ＰＩ?＾?ＰＡＮ?Ｉ］??Ｎ??Ｋｌ?Ｋｌ?Ｗ?Ｋｄ??Ｉ?＾?ｎ?／＼?ｎ?ｎ?／＼Ｊ?ｎ??ＯＨ?Ｐ?Ｆ?Ｆ?Ｆ??ＰＶＡ?ＰＴＦＥ?ＰＰ?ＰＶＤＦ??图２．３商业常用的膜材料化学结构??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｃｏｍｍｏｎｌｙ?ｕｓｅｄ?ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ?ｍｅｍｂｒａｎｅ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ：??Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ａｃｅｔａｔｅ?（ＣＡ），?ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ?（ＰＳＵ），?ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ?（ＰＥＳ），?ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ?（ＰＩ），??ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ?（ＰＡＮ），?ｐｏｌｙ?ｖｉｎｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ?（ＰＶＡ），?ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ?（ＰＴＦＥ），??ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?（ＰＰ），?ａｎｄ?ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ?ｆｌｕｏｒｉｄｅ?（ＰＶＤＦ）??各向异性膜有两种，相分离膜及复合膜诸如表面修饰膜，自组装膜。各向??异性膜在化学成分上与各向同性膜一直，但是孔径与孔隙率则随孔的厚度变化。??复合膜则在结构和成分上是不均一的。为了得到机械支撑，薄膜往往附着在厚??的多孔基质上


本文编号：3596576