【摘要】：金屬有機骨架材料(MOFs)因其特殊的微觀結(jié)構(gòu)與優(yōu)異的性能,在氣體吸附與分離方面的應(yīng)用極其廣泛。Cu-BTC是MOFs材料中性能較佳的一種,在化學(xué)穩(wěn)定性、成膜性等方面性能優(yōu)異,同時MOFs材料是一種典型的催化劑材料,有著優(yōu)良的吸附性能和多樣化結(jié)構(gòu)的特點,廣泛的應(yīng)用于氣體和液體吸附、選擇性催化等領(lǐng)域,但也存在骨架不穩(wěn)定、孔徑小、結(jié)構(gòu)易坍塌等不足之處,從而限制了它的應(yīng)用。本文研究了以石墨烯泡沫(GF)和活性炭等多孔碳材料作為MOF-多孔碳復(fù)合材料的基體相、兼具熱穩(wěn)定性與吸附性的MOF-多孔碳復(fù)合材料。本文采用活化多孔碳、三水硝酸銅和均苯三甲酸(BTC)作為前驅(qū)體原位合成Cu-MOF(Cu-BTC),真空高壓溶劑熱法,制備出了MOF-多孔碳復(fù)合材料。采用SEM、XRD、孔隙率分析、熱重分析(TG)等表征測試方法,分析了CuBTC-多孔碳的孔隙率、孔徑分布、微觀形貌,并對制品進行物相分析和吸附性能測試,研究了酸化方法、酸化濃度、反應(yīng)溫度、添加劑等影響因素對MOF-多孔碳復(fù)合材料合成的影響。結(jié)果表明,酸化條件為60%濃度、酸化時間12h,制備出了表面包覆均勻、表征良好的MOF-多孔碳復(fù)合材料,添加劑甲酸鈉可以調(diào)控其中MOF顆粒的形貌和尺寸。利用原位合成方法在多孔碳上成功負(fù)載了Cu-BTC晶體,所合成復(fù)合產(chǎn)物孔隙率高,MOF晶粒具有良好的晶體結(jié)構(gòu)。在污水處理及甲烷吸附等方面具有良好的應(yīng)用前景。
【圖文】：

中國石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文板法是利用模板來有效控制孔結(jié)構(gòu)，，從而法。根據(jù)使用的模板的不同，模板法可以接合成有序介孔碳的方法，通過碳前驅(qū)體活性劑）相互作用進行自組裝，然后將碳，利用一種具有特殊孔結(jié)構(gòu)的材料作為硬化和除去硬模板得到具有特殊孔結(jié)構(gòu)的多硬模板（如多孔陽極氧化鋁和 PS 小球）同時利用軟模板來控制有序介孔孔道的形碳材料。模板法的突出優(yōu)點是具有良好的個新途徑。

中國石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文墨烯泡沫簡介石墨烯概述烯是在 2004 年由Geim 和 Konstantin Novoselov 采用一種簡單的機械的，通過用膠帶反復(fù)粘貼剝離，首次制備出在空氣中穩(wěn)定存在的單。石墨烯可以看作是其它 sp2雜化碳材料的結(jié)構(gòu)基元，因此它可以卷納米管結(jié)構(gòu)、堆疊成三維的準(zhǔn)石墨結(jié)構(gòu)以及包裹成零維的富勒烯結(jié)構(gòu)]。石墨烯具有優(yōu)異的物理性質(zhì)，如理論比表面積高達(dá) 2630 m2/g[15]，移率為 200000 cm2/V/s[16,17]，楊氏模量約為 1.0 TPa[18]，熱導(dǎo)率接近 K)[19]
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33

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