ZIF基核壳异质结构金属—有机骨架材料的制备及其性能研究

发布时间：2017-12-07 19:05

  本文关键词：ZIF基核壳异质结构金属—有机骨架材料的制备及其性能研究

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【摘要】：金属-有机骨架材料(metal-organic framework,MOFs)是由金属离子、金属无机或有机簇和生物分子、有机分子或有机聚合物通过氢键、静电相互作用、金属配位自组装形成的,具有网络结构和多孔特征的一类功能材料。本论文制备金属-有机骨架材料,并研究复合材料的吸附,抗菌等性能。本论文使用X射线衍射仪分析(XRD)金属-有机骨架材料的组成和晶相;通过扫描电子显微镜(SEM)分析金属-有机骨架材料的形貌特征以及尺寸大小;通过透射电子显微镜(TEM)观察金属-有机骨架材料的形貌特征以及结构;通过综合物性测量系统(PPMS)分析金属-有机骨架材料的磁滞回线;使用比表面积以及孔径分析仪(BET)得到金属-有机骨架材料的比表面积以及孔径分布等信息;通过热重分析(TG)来研究金属-有机骨架材料的组份和热稳定性。实验内容如下:1.我们通过煅烧有机-金属框架的方法合成了具有核-壳异质结构的Fe_3O_4/Fe@ZnO纳米复合材料,这种纳米复合材料具有铁磁性和超大的比表面积。Fe_3O_4/Fe@ZnO核-壳异质结构作为吸附剂使用时,对Pb(II),MB的最大吸附量分别为163 mg/g以及40 mg/g。成功的合成高品质的Fe_3O_4/Fe@ZnO核-壳异质结构,使其在水治理等其他方面具有更多潜在的应用。2.我们运用液相合成法去构建Ag@ZIF-8核-壳异质结构,这种复合材料拥有独特的形貌,超大的比表面积以及优异的热稳定性。并且随着加入Ag线用量的改变,ZIF-8壳层的厚度也随之发生变化,实现了壳层厚度的可控性。与此同时,我们也进行了 Ag@ZIF-8对枯草杆菌和大肠杆菌的抗菌性能测试,实验结果表明Ag@ZIF-8核壳异质结构对阳性菌和阴性菌都具有良好的抗菌活性。3.我们通过水热法合成了大尺寸的Fe_3S_4纳米片,这种Fe_3S_4纳米片具有独特的形貌,大比表面积,并且具有铁磁性。我们通过时间跟踪实验观察Fe_3S_4纳米片的生长过程,并将其应用在锂离子电池这一领域,当Fe_3S_4纳米片作为阳极使用时,处于0.2 A/g电流密度时,循环120次以后,电池容量仍然保持在548 mAh/g,表现出良好的循环性能。
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB34;TM912

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本文编号：1263423