近年來,含有染料的工業(yè)廢水污染越來越嚴(yán)重,這嚴(yán)重影響并威脅人們的飲水安全和身體健康,人們對高效去除環(huán)境中染料廢水的需求顯得越來越迫切。金屬有機骨架材料是一種由金屬離子和有機配體之間通過配位鍵自組裝形成的多孔晶體材料,具有結(jié)構(gòu)多樣性、高孔隙率、大比表面積、以及孔徑可調(diào)等優(yōu)點,使其在吸附和催化研究中表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。本論文基于MOFs材料的獨特結(jié)構(gòu)和性質(zhì),探索了幾種MOFs、MOFs/聚丙烯腈（PAN）纖維膜去除水中染料廢水的研究,揭示了其對水中染料吸附和催化降解機制,旨在拓展MOFs以及MOFs復(fù)合材料在染料去除上的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.研究表明金屬有機骨架材料對染料表現(xiàn)出優(yōu)良的吸附性能。然而,MOFs顆粒很難從水溶液中去除,這嚴(yán)重阻礙了其實際應(yīng)用。將MOFs與高分子纖維膜結(jié)合為成功實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了新的方法,不僅仍保持MOFs對染料的吸附性能,而且可以有效地將MOFs/染料復(fù)合物從水溶液中去除。這里,我們成功利用靜電紡絲技術(shù)制備的ZIF-67/PAN纖維膜,其ZIF-67納米顆粒的負(fù)載率為54%。ZIF-67納米顆粒和ZIF-67/PAN纖維膜的平均直徑分別為200 n... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MOF-5材料的化學(xué)自組裝過程示意圖

圖 1.2 其他 IRMOFs 所用的部分有機配體的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig. 1.2 Structures of some organic linker used in other IRMOF seriess 系列材料：MILs 系列材料是由 Ferey 等人報道以鐵、鋁和鉻屬離子與一些簡單的有機配體如均苯三甲酸或?qū)Ρ蕉姿岬群蠘?gòu)材料，該系列 MOFs 的合成一般情況下需在高溫高壓條件下進(jìn)選用的金屬離子為高價位，所以合成的材料保持著較高的化學(xué)穩(wěn)。其中以 MIL-53（M）系列最出名，是由鉻、鐵、鋁、錳、鎵與對苯二甲酸合成的一系列具有一維菱形孔道結(jié)構(gòu)的多孔材料[13，ML-53（M）系列材料最為特殊的地方在于這類材料的骨架結(jié)度的可逆轉(zhuǎn)變。即在外部物理或者化學(xué)刺激下，三維骨架結(jié)構(gòu)可變化為小孔徑結(jié)構(gòu)，當(dāng)撤去外部刺激源后，又可恢復(fù)大孔徑結(jié)構(gòu)象稱為“呼吸”效應(yīng)（如圖 1.3 所示）。后來 Ferey 等人的研究又，以鐵、鋁和鉻三價金屬與均苯三甲酸和對苯二甲酸反應(yīng)合

圖 1.3 柔性結(jié)構(gòu)的 MIL-53 在外界條件刺激下的“呼吸效應(yīng)”g. 1.3 The breathing effect of the flexble MIL-53 under outside conditions or stimulaFs 系列材料：ZIFs系列材料是Yaghi等人報道的又一極具代表性的M一類以含氮配體合成且與無機沸石材料具有相同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三維多。圖 1.4 為合成 ZIFs 常見的咪唑配體結(jié)構(gòu)式。該材料中有機咪唑類子與過渡金屬以四配位的方式連接，得到非常穩(wěn)定的類似常見的硅鋁撲結(jié)構(gòu)（圖 1.5 為常見的幾種 ZIFs 材料結(jié)構(gòu)式）。所以 ZIFs 系列材料出優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。而對于其他的 ZIFs 材料大多是采混合的方式合成，即利用兩種及以上不同的咪唑類配體材料合成，這該系列材料[19]。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，在 ZIFs 系列中，ZIF-8 和 ZIF-6的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、合成方法簡單等優(yōu)點被廣泛用于吸附、催域[20, 21]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]吸附法處理重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 李江,甄寶勤.  應(yīng)用化工. 2005(10)



本文編號：3311448