金属有机框架衍生多孔炭材料及其罗丹明B吸附性能研究

发布时间：2023-05-13 02:26

　　印染行业的快速发展使得高效处理印染废水中的有机染料成为当前水处理领域亟待解决的关键问题。吸附法因高效无污染、操作简单等优点被认为是处理水体中有机染料的一种有效手段,以多孔炭材料为吸附剂去除有机染料因其操作简单和低成本等特性受到广泛关注。金属有机框架(MOFs)是一种优良的碳前驱体,本文以咪唑类配体MOFs即ZIFs为碳源制备几种具有不同孔隙结构和表面化学特性的氮掺杂多孔炭材料,以罗丹明B(Rh B)为模型吸附质探究这类材料去除水体中有机染料的可能性。主要内容介绍如下:首先,我们以六水合硝酸锌和二甲基咪唑为原料,在室温甲醇溶液中搅拌扩散法多批次制备了ZIF-8。利用低温水热(160°C)通过改变葡萄糖浓度(5,10,20%)制备了不同浓度的半聚合葡萄糖溶液并将其直接涂敷在ZIF-8表面获得不同碳浓度包覆的ZIF-8@葡萄糖复合物。将复合物在惰性气氛下不同温度(800-1000°C)下碳化得到具有不同孔隙结构和氮掺杂特性的多孔炭材料,结果表明碳化温度为1000°C时得到的样品具有最佳的吸附性能。在碳化温度1000°C下包覆浓度10%时得到的样品GZC-10在室温下的最大吸附量高达383 m...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 染料概述
    1.2 染料的危害
    1.3 染料的处理方法
    1.4 金属有机骨架衍生多孔炭材料
        1.4.1 MOFs直接碳化制备多孔炭材料
        1.4.2 MOFs衍生炭材料的后处理修饰
    1.5 MOFs衍生多孔炭材料的应用
        1.5.1 CO₂吸附与分离
        1.5.2 锂离子电池
        1.5.3 超级电容器
        1.5.4 电催化
        1.5.5 水处理
    1.6 本文研究意义与研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
第2章 碳化温度对ZIF-8基炭材料孔结构的影响及其罗丹明B吸附性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 样品制备部分
        2.2.2 样品表征部分
        2.2.3 吸附性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 前驱体热重分析
        2.3.2 物相结构分析
        2.3.3 孔径结构分析
        2.3.4 吸附性能分析
    2.4 本章小结
第3章 葡萄糖原位修饰ZIF-8基多孔炭材料及其罗丹明B吸附性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品制备部分
        3.2.2 样品表征部分
        3.2.3 吸附性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 前驱体热重分析
        3.3.2 物相结构分析
        3.3.3 孔径结构分析
        3.3.4 表面化学结构分析
        3.3.5 吸附性能分析
    3.4 本章小结
第4章 Co/Zn双金属ZIFs衍生氮掺杂多孔炭材料及其罗丹明B吸附性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 样品的制备
        4.2.2 样品表征部分
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物相结构分析
        4.3.2 孔径结构分析
        4.3.3 吸附性能分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
个人简历及在校期间研究成果
致谢



本文编号：3815110