钴基金属有机骨架材料的制备及其吸附性能研究

发布时间：2022-12-03 23:32

　　金属有机骨架材料（metal-organic frameworks,MOFs）,一种通过金属离子和有机配体自组装生成的含有规则孔道或者孔穴结构的晶态多孔材料,由于其具有结构的可设性和可控性、低的晶体密度、种类多样性、配位不饱和以及高的比表面积等优良特性,使得其在气体的储存与分离、催化性能、电磁材料、有机染料的吸附、药物载体等领域拥有良好的应用前景,是目前学者们探究的热点。Co-MOFs作为其中的一类,它在气体的分离和储存、磁性材料以及超级电容器都着较多的研究应用。然而,其用于废水中有机染料的吸附方面的报道较少。因此本文主要研究Co-MOFs的合成工艺以及该材料对刚果红的吸附性能。本文以四水合醋酸钴与均苯三甲酸为反应原料,采用微波辅助球磨法在室温下高效的合成了Co-MOFs材料。通过XRD、SEM、BET、TGA等测试手段,探究了微波辅助球磨法合成过程中反应原材料摩尔配比、合成时间、真空干燥温度以及合成方法（采用超声辅助球磨法作对比）等工艺条件的改变对合成的Co-MOFs晶体材料结晶度、微观组织形貌、微观结构特征的影响。测试结果表明,合成工艺条件的改变对合成产物的微观结构特征有着较大的影... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 金属有机骨架材料概述
        1.1.1 MOFs的性能特质
        1.1.2 金属有机材料的分类
        1.1.3 MOFs材料的制备方法
    1.2 MOFs在净化废水方面的应用
        1.2.1 废水污染的来源及特点
        1.2.2 刚果红(CR)
        1.2.3 染料废水的防治措施
    1.3 课题来源及研究目的与意义
    1.4 课题主要内容
第二章 实验材料及表征
    2.1 实验设备及工作原理
        2.1.1 微波辅助球磨法的实验装置
        2.1.2 超声辅助球磨法的实验装置
    2.2 实验材料及方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 材料表征及性能检测
        2.3.1 XRD表征
        2.3.2 BET测试
        2.3.3 TGA测试
        2.3.4 SEM测试
        2.3.5 吸附性能测试
第三章 Co-MOFs材料的合成
    3.1 反应原材料的摩尔比
    3.2 合成时间
    3.3 产物的真空干燥温度
    3.4 合成方法
    3.5 本章小结
第四章 Co-MOFs材料的吸附应用
    4.1 等温吸附
        4.1.1 反应物摩尔配比
        4.1.2 合成时间
        4.1.3 合成方法
    4.2 吸附动力学
        4.2.1 反应物不同摩尔配比
        4.2.2 合成时间
        4.2.3 合成方法
    4.3 吸附热力学
    4.4 pH值对Co-MOFs关于CR吸附性能的影响
    4.5 Co-MOFs关于CR吸附的再生可重复性能
    4.6 本章小结
结论
展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属有机骨架材料在气体吸附与分离中的应用研究进展[J]. 周玲玲,汤立红,宁平,李凯,包双友,朱婷婷,金旭,张秀英.  材料导报. 2017(19)
[2]金属有机骨架材料在光催化反应中的应用研究进展[J]. 王丽苹.  材料导报. 2017(13)
[3]含铝MOFs材料的合成及吸附性能实验[J]. 胡玉平,王双飞,蒙小波,曾颖.  材料导报. 2012(20)
[4]化学氧化法处理染料废水的研究进展[J]. 张丽宏.  河北化工. 2007(10)
[5]固液反应球磨制备TiAl,NiAl和FeAl金属间化合物[J]. 陈鼎,陈振华,陈刚,黄培云.  湖南大学学报(自然科学版). 2003(02)
[6]吸附技术及其应用[J]. 陈蕾,唐妹娟.  化工设计通讯. 2002(03)



本文编号：3707191