現(xiàn)今社會所面臨的能源持續(xù)被消耗、資源遭到浪費和水體遭受污染等問題嚴(yán)重影響著自然生態(tài)和人類自身的健康。所以,開發(fā)高效低耗的電解水產(chǎn)氧和處理水體污染的材料,具有十分重要的意義。而自身結(jié)構(gòu)有序且穩(wěn)定,同時具有高孔隙率和比表面積的金屬有機框架(MOF)在眾多材料中脫穎而出,盡管其實際應(yīng)用受到其粉末形態(tài)的限制。此外,對于能夠制備出連續(xù)納米纖維,而且方法簡單可控的靜電紡絲技術(shù)備受研究者們關(guān)注。通過在靜電紡纖維中負(fù)載其他功能材料能大大拓寬其應(yīng)用范圍。因此,本課題利用靜電紡技術(shù)制備含有金屬有機框架的纖維膜,并研究其在電解水產(chǎn)氧及染料吸附與光降解中的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.利用靜電紡絲技術(shù)制備含沸石類金屬有機框架(ZIF-67)的聚丙烯腈(PAN)纖維膜,所得ZIF-67@PAN纖維膜的結(jié)構(gòu)均勻且可控。通過控制ZIF-67的加入量,可以得到不同結(jié)構(gòu)形貌的金屬有機框架纖維膜材料。當(dāng)ZIF-67與所加PAN質(zhì)量比小于1時,ZIF-67以納米顆粒的形式附著在PAN纖維上;質(zhì)量比大于等于1時,制備得到的纖維膜呈結(jié)構(gòu)規(guī)整的含有納米微粒蜘蛛網(wǎng)狀(MSW)的獨特結(jié)構(gòu)。同時不同的MOF均能成功制備出具有獨特M...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 靜電紡絲技術(shù)概述
        1.2.1 靜電紡絲過程簡介
        1.2.2 靜電紡絲的影響因素
    1.3 金屬有機框架概述
        1.3.1 金屬有機框架簡介
        1.3.2 金屬有機框架的合成
            1.3.2.1 溶劑熱法
            1.3.2.2 超聲合成法
            1.3.2.3 后合成修飾法
    1.4 含金屬有機框架靜電紡纖維膜的研究進展
        1.4.1 含金屬有機框架靜電紡纖維膜的制備方法
            1.4.1.1 混紡法
            1.4.1.2 原位生長法
            1.4.1.3 層層自組裝法
            1.4.1.4 二次生長法
        1.4.2 含金屬有機框架靜電紡纖維膜在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
            1.4.2.1 含金屬有機框架靜電紡纖維膜在超級電容器上的應(yīng)用
            1.4.2.2 含金屬有機框架靜電紡纖維膜在可充電池上的應(yīng)用
            1.4.2.3 含金屬有機框架靜電紡纖維膜在氧還原反應(yīng)上的應(yīng)用
            1.4.2.4 含金屬有機框架靜電紡纖維膜在析氧反應(yīng)上的應(yīng)用
        1.4.3 含金屬有機框架靜電紡纖維膜在染料廢水處理中的應(yīng)用
    1.5 課題的提出
第二章 含金屬有機框架靜電紡纖維膜的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗方法
            2.2.2.1 金屬有機框架的制備
            2.2.2.2 含金屬有機框架靜電紡纖維膜的制備
        2.2.3 實驗儀器及測試
            2.2.3.1 形貌表征
            2.2.3.2 拉曼光譜測試
            2.2.3.3 X射線衍射分析
            2.2.3.4 元素能譜測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 含金屬有機框架靜電紡纖維膜的形貌
        2.3.2 含金屬有機框架靜電紡纖維膜的組分
    2.4 本章小結(jié)
第三章 含金屬有機框架靜電紡纖維膜用于電解水產(chǎn)氧
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗方法
        3.2.3 實驗儀器及測試
            3.2.3.1 形貌表征
            3.2.3.2 拉曼光譜測試
            3.2.3.3 X射線衍射分析
            3.2.3.4 元素能譜測試
            3.2.3.5 X射線光電子能譜測試
            3.2.3.6 氣體吸附測試
            3.2.3.7 電化學(xué)性能測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 樣品的表征
        3.3.2 電化學(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 含金屬有機框架靜電紡纖維膜用于染料吸附與光降解
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗方法
        4.2.3 實驗儀器及測試
            4.2.3.1 形貌表征
            4.2.3.2 X射線衍射分析
            4.2.3.3 熱重分析
            4.2.3.4 光催化測試
            4.2.3.5 傅立葉變換紅外光譜測試
    4.3 表征與結(jié)果討論
        4.3.1 不同金屬有機框架含量的纖維膜對亞甲基藍的吸附降解
        4.3.2 亞甲基藍在不同初始濃度條件下的高效降解
        4.3.3 亞甲基藍的循環(huán)吸附降解
        4.3.4 亞甲基藍光降解原理解釋
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3824090