纤维素与MOF复合材料的制备及在水处理中的应用研究

发布时间：2024-12-25 23:27

　　纤维素基复合材料是当前环境友好型复合材料发展趋势的重点之一。近年来,纤维素因为其优异的机械性能、低密度、可生物降解性而受到关注,并广泛应用于生物复合材料中的填充剂或基底。金属有机框架（MOF）由于具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调以及丰富的污染物吸附位点等优点,因而将其应用于水处理具有很大的前景。因此,本论文选择了纤维素与MOF结合以制备复合材料,并进行了XRD,IR,SEM,XPS等表征,研究了它们在染料吸附和水中铀的去除性能。主要研究结果如下: 1、通过碱/尿素体系原位合成制备了ZIF-8复合纤维素膜（ZIF-8@CM）。通过向已溶解的纤维素溶液（CS）中添加Zn（NO₃）₂形成纤维素-Zn（II）溶液,再生后获得纤维素-Zn（II）膜。除去碱后,ZIF-8晶体可通过浸入2-甲基咪唑溶液中以原位生长到纤维素膜基质中。制备的ZIF-8@CM对罗丹明B（Rh B）有优异的分离性能（96%）,并具有优异的选择性吸附性能、回收利用性能。此外还研究了MOF含量和膜厚度对分离性能的影响及分离机制。 2、通过原位生长将轻木（巴沙木）与MOF复合以制备ZI...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纤维素简介
    1.3 纤维素的结构和性质
        1.3.1 纤维素的结构
        1.3.2 纤维素的理化性质
            1.3.2.1 氧化
            1.3.2.2 醚化
            1.3.2.3 接枝共聚
        1.3.3 纤维素的溶剂体系
    1.4 纤维素基材料
        1.4.1 纤维素纤维
        1.4.2 纤维素膜
        1.4.3 纤维素气凝胶
        1.4.4 纤维素微球
    1.5 纤维素复合材料的应用
        1.5.1 水处理
        1.5.2 电极材料
        1.5.3 气体吸附
        1.5.4 抗菌
        1.5.5 储能
        1.5.6 其他应用
    1.6 金属有机框架材料
        1.6.1 金属有机框架的简介
        1.6.2 金属有机框架的应用
            1.6.2.1 气体储存和分离
            1.6.2.2 光学性能
            1.6.2.3 化学传感器
            1.6.2.4 催化性能
            1.6.2.5 能源
            1.6.2.6 水处理
    1.7 选题依据及研究成果
        1.7.1 选题依据
        1.7.2 研究成果
第二章 ZIF-8@纤维素复合膜的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 仪器与试剂
    2.3 ZIF-8@纤维素复合膜的合成及表征
        2.3.1 实验部分
        2.3.2 膜过滤实验
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 ZIF-8@纤维素复合膜的基本表征
        2.4.2 ZIF-8@纤维素复合膜的纯水通量
        2.4.3 ZIF-8@纤维素复合膜对各种染料的分离
        2.4.4 ZIF-8@纤维素膜对罗丹明B的去除
        2.4.5 复合膜对混合染料的选择性
        2.4.6 可回收利用性能
    2.5 本章小结
第三章 ZIF-8@巴沙木复合材料用于铀吸附
    3.1 前言
    3.2 仪器与试剂
    3.3 实验部分
        3.3.1 ZIF-8@BS的制备
        3.3.2 批量吸附实验
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 ZIF-8@BS的形貌
        3.4.2 ZIF-8@BS的基本表征
    3.5 铀吸附实验
        3.5.1 pH对吸附的影响
        3.5.2 ZIF-8@BS的吸附动力学
        3.5.3 ZIF-8@BS的吸附等温线
        3.5.4 ZIF-8@BS的再循环性能及吸附机理的探讨
    3.6 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献



本文编号：4020168