配位聚合物的合成、结构及对气态污染物的吸附性能研究

发布时间：2021-02-27 17:52

　　本论文是在广西高校科研项目“聚硫醚蔗渣纤维素改性及对持久性污染物的捕集（201203YB061）’’和广西民族大学科研项目“金属有机骨架材料的合成、表征及吸附性能研究（2011MDYB041）”的支持下,针对我国的酸雨（S02）及温室气体（C02）等大气污染问题,用水热法合成新型金属有机骨架材料（Metal-organic Frameworks, MOFs）,并将其作为新型吸附剂,吸附典型气态污染物C02和S02,探究MOFs材料的吸附性能、吸附动力学方程、吸附热力学参数和吸附机理,开展新材料在气态污染物控制方面的交叉应用研究,以期为我国大气污染预防和治理提供相关的理论支撑和技术指导。论文的主要内容和研究结果如下：（1）以1,3,5-苯三甲酸为有机配体,以Zn（NO3）2·6H2O为金属离子,采用水热合成法得到配位聚合物[ZnNa（H3btc）（H2O）2]·（H2O）2。X-射线单晶衍射数据显示,该配位聚合物属于三斜晶系,Znz+离子为五配位双四面体模式,与五个氧原子配位,Na原子有两种均采用扭曲的正八面体配位模式,二个Na原子与两个配位水配位,四个羧酸配位；红外光谱图显示,3155... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 金属有机配位聚合物研究进展
        1.2.1 金属有机配位聚合物的发展历史
        1.2.2 金属有机配位聚合物的特点
            1.2.2.1 高比表面积
            1.2.2.2 多孔性
            1.2.2.3 结构多样性
            1.2.2.4 易功能化
        1.2.3 金属有机配位聚合物的分类
            1.2.3.1 含羧酸类有机配体配位聚合物
            1.2.3.2 含氮杂环类配体的配位聚合物
            1.2.3.3 含SCN和CN有机配体的配位聚合物
            1.2.3.4 含混合配体的配位聚合物
            1.2.3.5 含其它配体的金属有机配位聚合物
        1.2.4 金属有机配位聚合物的合成方法
            1.2.4.1 溶液法
            1.2.4.2 扩散法
            1.2.4.3 水热法
            1.2.4.4 溶剂热法
            1.2.4.5 离子液体法
        1.2.5 金属有机配位聚合物的影响因素
            1.2.5.1 金属离子的选择
            1.2.5.2 有机配体的选择
            1.2.5.3 金属离子与配体的摩尔比
            1.2.5.4 模板试剂
            1.2.5.5 其他因素
        1.2.6 金属有机配位聚合物的应用
            1.2.6.1 分子吸附、分离与储存
            1.2.6.2 非线性光学材料
            1.2.6.3 分子磁体
            1.2.6.4 手性拆分与催化
            1.2.6.5 复合功能材料
            1.2.6.6 离子交换
    1.3 本课题研究目的和内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 配位聚合物的合成
    2.3 配位聚合物表征
        2.3.1 元素分析
        2.3.2 X-射线单晶结构测定
        2.3.3 红外光谱分析
        2.3.4 比表面积和孔隙分析
        2.3.5 热重（TG）分析
    2.4 吸附性能实验
        2.4.1 实验方法
        2.4.2 实验原理
        2.4.3 实验仪器
        2.4.4 实验步骤
        2.4.5 计算公式
        2.4.6 吸附动力学模型
            2.4.6.1 拟一级动力学模型
            2.4.6.2 拟二级动力学模型
        2.4.7 吸附等温线模型
            2.4.7.1 Langmuir等温吸附模型
            2.4.7.2 Freundlich等温吸附模型
            2.4.7.3 反应活化能
        2.4.8 热力学参数
            2.4.8.1 吸附过程中吉布斯自由能变化、焓变和熵变
3BTC）（H₂O）₂]·（H₂O）₂的合成、结构及吸附性能实验">第三章 [ZNNA（H₃BTC）（H₂O）₂]·（H₂O）₂的合成、结构及吸附性能实验
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
3btc）（H₂O）₂]·（H₂O）₂的合成">        3.2.1 配位聚合物[ZnNa（H₃btc）（H₂O）₂]·（H₂O）₂的合成
        3.2.2 X-射线单晶结构测定
        3.2.3 比表面积和孔隙分析
        3.2.4 吸附实验
            3.2.4.1 动力学测试
            3.2.4.2 PCT测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 晶体结构解析
        3.3.2 红外光谱分析
        3.3.3 比表面积和孔隙分析
        3.3.4 热重分析
2气体实验结果">        3.3.5 吸附CO₂气体实验结果
            3.3.5.1 吸附动力学方程
            3.3.5.2 吸附等温线
            3.3.5.3 吸附热力学参数
2气体实验结果">        3.3.6 吸附SO₂气体实验结果
            3.3.6.1 吸附动力学方程
            3.3.6.2 吸附等温线
            3.3.6.3 吸附热力学参数
    3.4 本章小结
12H₉N₃O₁₀ZN₂的合成、结构及吸附性能实验">第四章 C₁₂H₉N₃O₁₀ZN₂的合成、结构及吸附性能实验
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
12H₉N₃O₁₀Zn₂的合成">        4.2.1 配位聚合物C₁₂H₉N₃O₁₀Zn₂的合成
        4.2.2 X-射线单晶结构测定
        4.2.3 比表面积和孔隙分析
        4.2.4 吸附实验
            4.2.4.1 动力学测试
            4.2.4.2 PCT测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 晶体结构解析
        4.3.2 红外光谱分析
        4.3.3 比表面积和孔隙分析
        4.3.4 热重分析
2气体实验结果">        4.3.5 吸附CO₂气体实验结果
            4.3.5.1 吸附动力学方程
                4.3.5.1.1 拟一级动力学模型
                4.3.5.1.2 拟二级动力学模型
                4.3.5.1.3 吸附活化能
            4.3.5.2 吸附等温线
            4.3.5.3 吸附热力学参数
2气体">        4.3.6 吸附SO₂气体
            4.3.6.1 吸附动力学
            4.3.6.2 吸附等温线
            4.3.6.3 吸附热力学参数
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文及承担项目
    1. 已发表论文
    2. 主持的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis and Crystal Structure of a Novel Hydrogen-Bonded Three-Dimensional Polymer [Zn（1,4-benzenedicarboxylate）-（pyridine）·H2O]n[J]. 王瑞虎,洪茂椿,翁家宝,曹荣,罗军华.  Chinese Journal of Chemistry. 2002(10)
[2]化学的黄金时代[J].   化学通报. 1998(07)
[3]配位化学近期进展[J]. 唐雯霞,祝世彤,戴安邦.  化学通报. 1991(11)

博士论文
[1]芳香羧酸配合物的合成、结构及性能表征[D]. 尹明彩.武汉大学 2004



本文编号：3054592