基于有机羧酸、膦酸金属有机框架及其复合材料的合成、催化性质研究
发布时间：2023-04-08 18:30
当今世界,水中污染物的不断增加给环境带来了很大的威胁。事实上,由于水性污染物的大量排放,设计和开发利用可再生能源的材料可以成为一种良好的环境修复方法。近几十年来,金属有机框架(MOFs)因其有序的多孔结构、高比表面积、高吸收容量、电荷-载流子传输特性而在吸附、催化、气体分离与储存和药物传递等方面的应用而受到广泛关注。因为MOFs在光照下电子可以迁移到环境中产生活性自由基,而且MOFs中有机桥连剂和金属节点的多样性也使其光能利用率较高,所以MOFs成为了有效降解水体污染的高效光催化剂。为了进一步探索芳香族二羧酸的配位性能,评价芳香族二羧酸基MOFs材料对水中污染物的催化降解能力。本文通过溶剂热法合成了5种有机羧酸配合物以及2种基于有机膦酸配合物的二氧化钛复合材料,并且研究了其在光催化领域的应用。主要研究内容分为以下几个内容:(1)通过溶剂热的方法合成了5种具有光催化效果的配合物,并对晶体进行了X-射线单晶衍射、元素分析、傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)表征。通过固体紫外漫反射吸收光谱(UV-VIS)和价带X射线光电子能谱(XPS),计算了5个配合物相应的最高占有轨道(HOM...
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
1.1 光催化概述
1.1.1 光催化剂的发展
1.1.2 光催化机理
1.1.3 光催化的应用
1.2 羧酸配合物
1.2.1 羧酸有机金属框架材料的合成
1.2.2 吡啶二羧酸有机金属框架材料的研究进展
1.2.3 吡啶二羧酸有机金属框架材料的应用
1.3 膦酸配合物
1.3.1 膦酸有机金属框架材料的合成
1.3.2 膦酸有机金属框架材料的研究进展
1.4 TiO2光催化剂的研究现状
1.4.1 TiO2光催化剂的简介
1.4.2 TiO2光催化剂的研究进展
1.5 选题背景及研究内容
1.5.1 选题背景
1.5.2 研究内容
第2章 基于吡啶羧酸配体H2L的金属有机框架的合成及光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器与试剂
2.2.2 配体的合成
2.2.3 配合物的合成
2.2.4 测试与表征
2.2.5 光催化还原性能测试
2.2.6 配合物的稳定性和重复使用率实验
2.2.7 光催化产氢实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 FTIR分析
2.3.2 配合物晶体结构分析
2.3.3 TGA分析
2.3.4 光学性质分析
2.3.5 光催化性能分析
2.3.6 配合物的光催化产氢分析
2.3.7 光催化活性组分分析
2.3.8 稳定性及利用率分析
2.4 本章小结
第3章 Ni-MOFX/P-Ti O2杂化材料的合成及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 H4L配体的合成
3.2.3 Ni-MOF的合成
3.2.4 磷酸修饰介孔二氧化钛微球的制备
3.2.5 Ni-MOFx/P-TiO2杂化材料的制备
3.2.6 测试表征
3.2.7 杂化材料光催化性能测试
3.2.8 光催化体系中超氧自由基捕捉
3.2.9 催化剂的稳定性和重复使用率
3.3 结果与讨论
3.3.1 配合物[Ni(H2L)(H2O)4] n的晶体结构分析
3.3.2 SEM/TEM分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 PXRD分析
3.3.5 XPS分析
3.3.6 BET分析
3.3.7 光学性质分析
3.3.8 光催化性质分析
3.3.9 稳定性及利用率分析
3.3.10 光催化活性组分分析
3.4 本章小结
第4章 Zn-MOFX/P-Ti O2杂化材料的合成及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器与试剂
4.2.2 H4L配体的合成
4.2.3 Zn-MOF的合成
4.2.4 磷酸修饰介孔二氧化钛微球的制备
4.2.5 Zn-MOFx/P-TiO2杂化材料的制备
4.2.6 样品表征
4.2.7 杂化材料光催化性能
4.2.8 光催化体系中自由基捕获实验
4.2.9 催化剂的稳定性和重复使用率
4.3 结果与讨论
4.3.1 配合物[Zn(H2L)] n的晶体结构分析
4.3.2 SEM/TEM分析
4.3.3 FTIR分析
4.3.4 PXRD分析
4.3.5 XPS分析
4.3.6 BET分析
4.3.7 光学性质分析
4.3.8 光催化性质分析
4.3.9 稳定性及利用率分析
4.3.10 光催化活性组分分析
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢
本文编号：3786263
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
1.1 光催化概述
1.1.1 光催化剂的发展
1.1.2 光催化机理
1.1.3 光催化的应用
1.2 羧酸配合物
1.2.1 羧酸有机金属框架材料的合成
1.2.2 吡啶二羧酸有机金属框架材料的研究进展
1.2.3 吡啶二羧酸有机金属框架材料的应用
1.3 膦酸配合物
1.3.1 膦酸有机金属框架材料的合成
1.3.2 膦酸有机金属框架材料的研究进展
1.4 TiO2光催化剂的研究现状
1.4.1 TiO2光催化剂的简介
1.4.2 TiO2光催化剂的研究进展
1.5 选题背景及研究内容
1.5.1 选题背景
1.5.2 研究内容
第2章 基于吡啶羧酸配体H2L的金属有机框架的合成及光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器与试剂
2.2.2 配体的合成
2.2.3 配合物的合成
2.2.4 测试与表征
2.2.5 光催化还原性能测试
2.2.6 配合物的稳定性和重复使用率实验
2.2.7 光催化产氢实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 FTIR分析
2.3.2 配合物晶体结构分析
2.3.3 TGA分析
2.3.4 光学性质分析
2.3.5 光催化性能分析
2.3.6 配合物的光催化产氢分析
2.3.7 光催化活性组分分析
2.3.8 稳定性及利用率分析
2.4 本章小结
第3章 Ni-MOFX/P-Ti O2杂化材料的合成及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 H4L配体的合成
3.2.3 Ni-MOF的合成
3.2.4 磷酸修饰介孔二氧化钛微球的制备
3.2.5 Ni-MOFx/P-TiO2杂化材料的制备
3.2.6 测试表征
3.2.7 杂化材料光催化性能测试
3.2.8 光催化体系中超氧自由基捕捉
3.2.9 催化剂的稳定性和重复使用率
3.3 结果与讨论
3.3.1 配合物[Ni(H2L)(H2O)4] n的晶体结构分析
3.3.2 SEM/TEM分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 PXRD分析
3.3.5 XPS分析
3.3.6 BET分析
3.3.7 光学性质分析
3.3.8 光催化性质分析
3.3.9 稳定性及利用率分析
3.3.10 光催化活性组分分析
3.4 本章小结
第4章 Zn-MOFX/P-Ti O2杂化材料的合成及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器与试剂
4.2.2 H4L配体的合成
4.2.3 Zn-MOF的合成
4.2.4 磷酸修饰介孔二氧化钛微球的制备
4.2.5 Zn-MOFx/P-TiO2杂化材料的制备
4.2.6 样品表征
4.2.7 杂化材料光催化性能
4.2.8 光催化体系中自由基捕获实验
4.2.9 催化剂的稳定性和重复使用率
4.3 结果与讨论
4.3.1 配合物[Zn(H2L)] n的晶体结构分析
4.3.2 SEM/TEM分析
4.3.3 FTIR分析
4.3.4 PXRD分析
4.3.5 XPS分析
4.3.6 BET分析
4.3.7 光学性质分析
4.3.8 光催化性质分析
4.3.9 稳定性及利用率分析
4.3.10 光催化活性组分分析
4.4 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢
本文编号：3786263
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3786263.html
最近更新
教材专著
