MOF基碳材料的制備及其對(duì)水中頭孢類抗生素的吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-04 18:21
作為一類使用廣泛的抗生素藥物,頭孢類抗生素在自然水體中被檢出的報(bào)道日益增多,對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成了潛在威脅。MOF材料由于具有比表面積大、孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),在吸附領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛。本文通過模板法制備了 MOF基碳材料,并將其用于頭孢類抗生素的去除研究。首先,探討了十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和十二酸鈉(SL)作為模板劑合成的UC-X材料對(duì)頭孢吡肟吸附的影響,同時(shí)結(jié)合BET測(cè)試結(jié)果,得出UC-X材料(孔徑變化范圍為2.55nm-9.11nm)中最適合頭孢吡肟吸附的材料為UC-0.1(孔徑為5.38nm)。由FTIR譜圖可知,隨著SL添加量的逐步增加,C=O等官能團(tuán)隨之增加,在一定程度上促進(jìn)了頭孢吡肟在UC-X材料的吸附。其次,研究了吸附溫度、溶液初始pH值、離子強(qiáng)度和腐殖酸對(duì)吸附過程的影響,并在此基礎(chǔ)上通過響應(yīng)曲面法確定了頭孢吡肟吸附的最優(yōu)條件為:吸附溫度為25.8℃,溶液初始pH值為6.11,離子強(qiáng)度為1.13g·L-1。在最佳吸附條件下進(jìn)行吸附-脫附實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)UC-0.1材料經(jīng)過五次吸附-脫附實(shí)驗(yàn)后的吸附量下降不足10%,說明其循環(huán)再生能力較強(qiáng)。再次,研究了頭孢吡肟在U...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?SCI中有關(guān)MOF材料的文獻(xiàn)類型(a)及出版量(b)??
?MOF?structures????Metal?sail?h?zzh?Organic?ligand??圖1-3溶劑熱法合成MOF材料的示意圖??Fig.1-3?The?scheme?of?solvothermal?synthesis?of?MOF?structure??一些MOF材料只需將原材料混合即可合成,如MOF-5、HKUST-l、ZIF-8等。??這種方法可以稱為直接沉淀法,因?yàn)槟承停希撇牧系慕Y(jié)晶必須在短時(shí)間內(nèi)形成,但??這并不代表這些MOF材料的熱穩(wěn)定性較差,比如ZIF-8的熱穩(wěn)定性非常好[5Q]。反應(yīng)??溫度的變化會(huì)使形成的產(chǎn)物有很大差異,高溫下會(huì)形成較致密的結(jié)構(gòu),而在有惰性離??子參與時(shí),為了適當(dāng)提高結(jié)晶度和反應(yīng)速率需要提高反應(yīng)溫度,此外溫度會(huì)對(duì)晶體的??形貌造成很大影響,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間有時(shí)也會(huì)造成MOF結(jié)構(gòu)的退化[51]。??1.4.1.2微波輻射法??微波輻射在無機(jī)、有機(jī)固體材料的合成方面應(yīng)用廣泛,具有晶化時(shí)間短、形貌結(jié)??構(gòu)可控、粒徑分布范圍窄等優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)包括微波輻射在內(nèi)的電磁輻射在有機(jī)合成方面??的應(yīng)用已經(jīng)有了深入的研究
由于電阻的存在,在電流的作用下產(chǎn)生熱量,使溫度升高,增大了反應(yīng)物??分子的動(dòng)能,在電磁場(chǎng)的作用下,分子間產(chǎn)生激烈碰撞,加速金屬源與有機(jī)配體間自??組裝的進(jìn)行。微波輻射法合成示意圖如圖1-4所示。??3?s?__????AAAA?Local?heating?^?&?washing?>??AAAA?#?-?Dipole?rotation?Heat/vacuum?同丨國(guó)羅??/W\A???-丨。nicconduction?圓圍『?treatment??Microwave?As-synthesized?MOF?structures??參?Metai?sail?h=k?Organic?ligand??圖1-4微波輻射法合成MOF材料的示意圖??Fig.1-4?The?scheme?of?Microwave-assisted?synthesis?of?MOF?structure??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腐殖酸吸附行為的研究進(jìn)展[J]. 崔文娟,牛育華,趙冬冬,駱筱,王柯穎. 化肥工業(yè). 2016(06)
[2]頭孢菌素類抗生素的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展[J]. 孫樣,王宇馳,張春然,唐克慧. 國(guó)外醫(yī)藥(抗生素分冊(cè)). 2014(04)
[3]水體環(huán)境中天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸研究進(jìn)展[J]. 王亞軍,馬軍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]離子強(qiáng)度對(duì)吸附影響機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 吳志堅(jiān),劉海寧,張慧芳. 環(huán)境化學(xué). 2010(06)
碩士論文
[1]磁性有序介孔材料對(duì)水環(huán)境中四環(huán)素類抗生素的吸附去除[D]. 程杰.北京化工大學(xué) 2017
[2]MIL-101和Zr-MOFs改性與煅燒材料的制備及其去除重金屬性能研究[D]. 丁琳.南昌航空大學(xué) 2016
[3]多級(jí)孔絲光沸石的合成、表征及苯與苯甲醇的芐基化反應(yīng)研究[D]. 孫翠娟.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3568836
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:105 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?SCI中有關(guān)MOF材料的文獻(xiàn)類型(a)及出版量(b)??
?MOF?structures????Metal?sail?h?zzh?Organic?ligand??圖1-3溶劑熱法合成MOF材料的示意圖??Fig.1-3?The?scheme?of?solvothermal?synthesis?of?MOF?structure??一些MOF材料只需將原材料混合即可合成,如MOF-5、HKUST-l、ZIF-8等。??這種方法可以稱為直接沉淀法,因?yàn)槟承停希撇牧系慕Y(jié)晶必須在短時(shí)間內(nèi)形成,但??這并不代表這些MOF材料的熱穩(wěn)定性較差,比如ZIF-8的熱穩(wěn)定性非常好[5Q]。反應(yīng)??溫度的變化會(huì)使形成的產(chǎn)物有很大差異,高溫下會(huì)形成較致密的結(jié)構(gòu),而在有惰性離??子參與時(shí),為了適當(dāng)提高結(jié)晶度和反應(yīng)速率需要提高反應(yīng)溫度,此外溫度會(huì)對(duì)晶體的??形貌造成很大影響,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間有時(shí)也會(huì)造成MOF結(jié)構(gòu)的退化[51]。??1.4.1.2微波輻射法??微波輻射在無機(jī)、有機(jī)固體材料的合成方面應(yīng)用廣泛,具有晶化時(shí)間短、形貌結(jié)??構(gòu)可控、粒徑分布范圍窄等優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)包括微波輻射在內(nèi)的電磁輻射在有機(jī)合成方面??的應(yīng)用已經(jīng)有了深入的研究
由于電阻的存在,在電流的作用下產(chǎn)生熱量,使溫度升高,增大了反應(yīng)物??分子的動(dòng)能,在電磁場(chǎng)的作用下,分子間產(chǎn)生激烈碰撞,加速金屬源與有機(jī)配體間自??組裝的進(jìn)行。微波輻射法合成示意圖如圖1-4所示。??3?s?__????AAAA?Local?heating?^?&?washing?>??AAAA?#?-?Dipole?rotation?Heat/vacuum?同丨國(guó)羅??/W\A???-丨。nicconduction?圓圍『?treatment??Microwave?As-synthesized?MOF?structures??參?Metai?sail?h=k?Organic?ligand??圖1-4微波輻射法合成MOF材料的示意圖??Fig.1-4?The?scheme?of?Microwave-assisted?synthesis?of?MOF?structure??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]腐殖酸吸附行為的研究進(jìn)展[J]. 崔文娟,牛育華,趙冬冬,駱筱,王柯穎. 化肥工業(yè). 2016(06)
[2]頭孢菌素類抗生素的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展[J]. 孫樣,王宇馳,張春然,唐克慧. 國(guó)外醫(yī)藥(抗生素分冊(cè)). 2014(04)
[3]水體環(huán)境中天然有機(jī)質(zhì)腐殖酸研究進(jìn)展[J]. 王亞軍,馬軍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(06)
[4]離子強(qiáng)度對(duì)吸附影響機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 吳志堅(jiān),劉海寧,張慧芳. 環(huán)境化學(xué). 2010(06)
碩士論文
[1]磁性有序介孔材料對(duì)水環(huán)境中四環(huán)素類抗生素的吸附去除[D]. 程杰.北京化工大學(xué) 2017
[2]MIL-101和Zr-MOFs改性與煅燒材料的制備及其去除重金屬性能研究[D]. 丁琳.南昌航空大學(xué) 2016
[3]多級(jí)孔絲光沸石的合成、表征及苯與苯甲醇的芐基化反應(yīng)研究[D]. 孫翠娟.太原理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3568836
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