氧化铁改性MOF-Fe复合体的制备、表征及对Se（Ⅳ）的吸附研究

发布时间：2023-03-19 22:30

　　目的:金属有机骨架材料(MOFs)具有良好的孔隙特性和丰富的活性位点,是一种理想的吸附材料。相对于小分子吸附质,MOFs过大的孔径导致其空间利用率不高。氧化铁是一类被广泛应用且环境友好的污染物吸附材料,将其掺进MOFs的孔结构中可改变MOFs的空间利用率和吸附性能。然而,关于装载无机金属氧化物在MOFs孔结构中的研究及应用还比较缺乏。为此,本研究通过在铁基MOF(MOF-Fe)中原位生长氧化铁的方式,制备MOF-Fe与氧化铁的复合体,以便高效去除水环境中过量的硒。方法:用水热法先制备MOF-Fe,然后将MOF-Fe分散于三氯化铁(FeCl₃)溶液中,调节温度和含Fe量的比例(R,R为FeCl₃与MOF-Fe中Fe的摩尔比),原位制备了一系列水铁矿、四方纤铁矿和赤铁矿与MOF-Fe的复合体,分别记为MOF-Fe@Fer、MOF-Fe@Aka和MOF-Fe@Hem。通过X-射线衍射(XRD)、衰减全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)、N₂等温吸附/脱附、综合热分析、Zeta电位等分析,研究了样品的结构和基本性质;通过批...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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英文缩略词表
第1章 绪论
    1.1 金属有机骨架材料
        1.1.1 金属有机骨架材料的结构和性质
        1.1.2 金属有机骨架材料的应用
    1.2 氧化铁
        1.2.1 氧化铁的类型和结构
        1.2.2 氧化铁的性质和应用
    1.3 水环境中的硒
    1.4 本研究中研究目的及意义
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器设备
    2.3 MOF-Fe与氧化铁复合体的制备
        2.3.1 MOF-Fe与四方纤铁复合体的制备
        2.3.2 MOF-Fe与水铁矿复合体的制备
        2.3.3 MOF-Fe与赤铁矿复合体的制备
    2.4 MOF-Fe与氧化铁复合体的表征
        2.4.1 X射线衍射测试
        2.4.2 衰减全反射傅里叶红外
        2.4.3 综合热分析
        2.4.4 氮气的等温吸附/脱附
        2.4.5 Zeta电位测试
    2.5 MOF-Fe与氧化铁复合体的对Se(IV)的吸附
        2.5.1 不同复合体对Se(Ⅵ)的吸附实验
        2.5.2 等温吸附实验
        2.5.3 动力学吸附实验
        2.5.4 热力学吸附实验
        2.5.5 不同pH下样品的吸附实验
第3章 结果与讨论
    3.1 样品的表征
        3.1.1 X射线衍射分析
        3.1.2 红外分析
        3.1.3 综合热分析
        3.1.4 N₂的等温吸附/脱附分析
        3.1.5 Zeta电位分析
    3.2 样品对Se(IV)的吸附
        3.2.1 不同复合体对Se(Ⅵ)的吸附
        3.2.2 等温吸附
        3.2.3 动力学吸附
        3.2.4 热力学吸附
        3.2.5 不同pH下吸附实验
结论
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果、参加学术会议及获奖
致谢



本文编号：3766112