微波輔助UI0-66的合成及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2018-03-11 07:12
本文選題:UIO-66 切入點(diǎn):微波輔助 出處:《長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:金屬-有機(jī)配位骨架材料(MOFs)是一類功能化的多孔材料,是由有機(jī)配體和金屬離子自組裝組成的配位聚合物。MOFs材料至今仍是科學(xué)家們感興趣的材料,因其高的表面積和高孔隙率,在氣體分離和儲(chǔ)存,催化,主客體等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。有些MOFs材料因?yàn)樵谒陀袡C(jī)溶劑中穩(wěn)定性較差,限制了其應(yīng)用的空間。而UIO-66由于具有較高的熱穩(wěn)定性(達(dá)500℃),化學(xué)穩(wěn)定性,成為人們研究的熱點(diǎn)。然而,目前合成UIO-66的方法是溶劑熱法,耗時(shí)長(zhǎng),溫度高,對(duì)其良好的性質(zhì)難以進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。我們嘗試以乙酸為穩(wěn)定劑,通過(guò)微波輔助獲得了一種快速合成高品質(zhì)UIO-66的方法。該方法反應(yīng)時(shí)間為90 min反應(yīng)溫度為100℃。合成出四種不同的UIO-66,分別記作MW-BA-UIO-66、MW-HAC-UIO-66、Heating-HAC-UIO-66、 MW-UIO-66。通過(guò)粉末X射線衍射分析可知,四種方法制備的UIO-66的衍射峰的位置和相對(duì)強(qiáng)度與模擬XRD一致,說(shuō)明我們合成的四種材料均是UIO-66。通過(guò)熱重分析可知,四種方法合成的UIO-66的熱重曲線并沒(méi)有發(fā)生明顯的不同,熱穩(wěn)定性仍然很高,約為500℃,與文獻(xiàn)值一致。通過(guò)透射電鏡可知:MWUIO-66是相互交聯(lián)的不規(guī)則的小晶體的聚集體,而使用穩(wěn)定劑的MWBA-UIO-66、MWHAC-UIO-66和HHAC-UIO-66都是形貌完整的呈現(xiàn)八面體形態(tài)的單分散的納米粒子,粒徑尺寸分別約為100 nm,250 nm,400 nm。 HHAC-UIO-66粒徑尺寸最大,這是由于傳統(tǒng)加熱的方法反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致結(jié)晶度高,粒徑尺寸大。通過(guò)N2物理吸附可知,MW-BA-UIO-66 MW-HAC-UIO-66 Heating-HAC-UIO-66 MW-UIO-66,說(shuō)明使用添加劑和微波輻射有助于提高其比表面積。以MW-HAC-UIO-66為吸附劑,以染料水溶液模擬工業(yè)廢水,以酸性鉻蘭K為探針進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,MW-HAC-UIO-66對(duì)酸性鉻蘭K的吸附在180min左右達(dá)到飽和,其飽和吸附量達(dá)到150 mg/g,可重復(fù)使用性良好。
[Abstract]:The metal-organic coordination skeleton material (MOFs) is a kind of functionalized porous material, which is composed of organic ligand and metal ion self-assembled coordination polymer. MOFs is still a material of interest to scientists because of its high surface area and high porosity. Some MOFs materials are widely used in gas separation and storage, catalysis, host and guest, etc. Some MOFs materials have poor stability in water and organic solvents. Because of its high thermal stability (up to 500 鈩,
本文編號(hào):1597105
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