金屬有機(jī)骨架材料是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新型多孔材料,由于其具備孔徑大小可調(diào)、比表面積高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和易于功能化修飾等優(yōu)點(diǎn),成為了國(guó)內(nèi)外研究者們的研究熱點(diǎn)。在環(huán)境領(lǐng)域,金屬有機(jī)骨架材料作為一種新型吸附劑,在水中污染物的去除和富集分析方面正展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。本論文研制了兩種新型的金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料,分別用于水及牛奶中污染物的去除和分析。三氯生和三氯卡班是水中高效的廣譜殺菌劑。近年來(lái),由于人們的大量使用,隨著生活污水進(jìn)入環(huán)境水體中,對(duì)水體安全和人類(lèi)健康造成威脅。另外,磺酰脲類(lèi)除草劑的頻繁使用,也導(dǎo)致了其在水體和食品中不斷被檢出,由于其在水體和食品中的含量較低,需要進(jìn)行樣品前處理富集后才可檢測(cè)。本文制備了新型金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料,分別應(yīng)用于水中三氯生、三氯卡班的去除,和水及牛奶中磺酰脲類(lèi)除草劑的富集檢測(cè),開(kāi)展如下工作:(1)采用溶劑熱法制備了磁性MOF材料——Fe_3O_4@SiO_2-UiO-66,分別采用X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、傅立葉變換紅外光譜儀、熱重分析儀、Zeta電位儀、比表面積測(cè)量?jī)x和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征。優(yōu)化了影響Fe_3O_4@SiO_2-UiO-66材料對(duì)水中三氯生和三氯卡班的吸附因素,包括Fe_3O_4@SiO_2和ZrCl_4比例、水樣pH值、吸附劑用量、鹽度、吸附時(shí)間。在最佳吸附條件下,Fe_3O_4@SiO_2-UiO-66對(duì)水中三氯生和三氯卡班的飽和吸附量分別為476.27和602.40mg·g~(-1),吸附等溫線模型符合Langmuir等溫模型;吸附平衡時(shí)間為25min,動(dòng)力學(xué)模型符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;其吸附機(jī)理為疏水作用力、氫鍵、π-π共軛作用和配位作用相互結(jié)合,其中以π-π共軛作用力為主。此材料可以有效再生并循環(huán)使用11次。與傳統(tǒng)吸附劑相比,Fe_3O_4@SiO_2-UiO-66吸附過(guò)程快、飽和吸附量大,是一種有發(fā)展前景的吸附劑。(2)制備了MOFs與聚偏二氟乙烯(PVDF)混合基質(zhì)膜(MMM)——MIL-53-PVDF MMM,并對(duì)其進(jìn)行了X射線衍射儀、透射電子顯微鏡和傅立葉變換紅外光譜儀的表征。建立了一種基于MOFs膜萃取-高效液相色譜測(cè)定環(huán)境水樣和牛奶中7種磺酰脲類(lèi)除草劑的分析檢測(cè)方法。優(yōu)化了MOFs用量、萃取時(shí)間、洗脫劑種類(lèi)及體積、洗脫時(shí)間、水樣pH值、鹽度和水樣體積影響膜萃取效率的因素。該方法的線性范圍為0.01-10μg·L~(-1),方法檢出限為3.75-10.30ng·L~(-1),該方法的日內(nèi)精密度(n=6)及日間精密度(n=6)分別為4.20-13.71%和4.35-14.25%。將該方法應(yīng)用于自來(lái)水、海水和地表水中磺酰脲類(lèi)除草劑的檢測(cè),加標(biāo)回收率為77.20-111.00%;將該方法應(yīng)用于牛奶中,加標(biāo)回收率為43.60-124.00%。MIL-53-PVDF MMM可以有效再生循環(huán)使用25次。此方法操作簡(jiǎn)單、快速、靈敏,滿(mǎn)足分析測(cè)試要求。
【學(xué)位單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：X52;TQ424
【部分圖文】：

TCC圖 1.1 TCS 和 TCC 的結(jié)構(gòu)式哺乳動(dòng)物毒性低，以低施用率用于控制物，應(yīng)用后降解為無(wú)毒化合物等優(yōu)點(diǎn)而了發(fā)展迅速的除草劑之一[4]。它的結(jié)構(gòu)雜環(huán)三部分組成。目前已投入商業(yè)化生隆、噻吩磺隆、甲磺隆、甲嘧磺隆、芐，它們的結(jié)構(gòu)式如圖 1.3 所示。這類(lèi)化性條件下脲橋裂解，水解較快；水溶性較

0-1.50μg·L-1，應(yīng)用于環(huán)境水樣中的加標(biāo)回收率為 80.20-107.50%。MOF-5 ZIF-8 UiO-66MIL-53 HKUST-1圖 1.4 常見(jiàn) MOFs 的結(jié)構(gòu)圖1.4.2 功能化金屬有機(jī)骨架材料近年來(lái)，為了進(jìn)一步拓展 MOFs 的功能性，研究者們開(kāi)始關(guān)注功能化 MOFs對(duì)環(huán)境污染物的吸附去除和富集分析。其功能化方法主要分為三個(gè)部分[109]：其一，對(duì) MOFs 材料的有機(jī)配體進(jìn)行功能化修飾，引入需要的官能團(tuán)。其二，向MOFs 材料中摻雜其他功能性材料，例如石墨烯、磁性微粒等。如 Lin 等[110]采用自組裝磁性 ZIF-67-GO 去除水中苯并三唑。其三，將 MOFs 材料與聚合物結(jié)合，制備混合基質(zhì)膜材料。如 Ragab 等[111]將 ZIF-8 顆粒組裝到聚四氟乙烯濾膜上用于去除水中激素。磁性分離技術(shù)由于快速分離性、相容性、可重復(fù)利用性以及在復(fù)雜基體上使用時(shí)的高選擇性

參比波長(zhǎng)為 360nm；自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣，進(jìn)樣量為 10μL；圖2.1(a)(b)分別為 TCS 和 TCC 的色譜圖，它們的保留時(shí)間分別為 9.10min 和 8.70min。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2817753