本文關(guān)鍵詞：新型MOFs對于水溶液中金屬離子吸附、分離及檢測的研究

  更多相關(guān)文章： 金屬-有機(jī)骨架材料 吸附分離 金屬離子 再生 量子點(diǎn)

【摘要】：廢水中含多種有毒有害的物質(zhì),其中金屬離子對人體和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了極大的危害。因此,分離去除這些金屬離子成為目前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。作為一種新型的多孔納米材料,金屬一有機(jī)骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs)具有獨(dú)特的孔構(gòu)造,高的比表面積、孔隙率等性能。已經(jīng)在氣相吸附與分離、液相吸附與分離、催化、生物醫(yī)藥、熒光、磁性、電化學(xué)等領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注,但在金屬離子吸附分離研究方面十分缺乏。本工作首先以Cu~(2+), Ni~(2+)為探討對象,研究了水穩(wěn)定的MOFs對水中金屬離子吸附分離的能力,篩選出了具有最好吸附性能的MOFs,并系統(tǒng)研究了多種因素對其吸附分離性能的影響。其次,以水穩(wěn)定MOFs和水溶性量子點(diǎn)為基礎(chǔ),研究關(guān)于金屬離子熒光探針的制備,主要內(nèi)容如下：1、本工作通過孔尺寸和基團(tuán)改性兩方面具體研究了水穩(wěn)定MOFs對Cu~(2+)/Ni~(2+)吸附分離能力的影響。采取溶劑熱合成法,制備了UiO-66(Zr)、 UiO-66(Zr)-Br、UiO-66(Zr)-NH_2、UiO-66(Zr)-NH-(CH_2)_2-SO_3H、 UiO-66(Zr)-COOH、UiO-66(Zr)-2COOH、Zr-FUM、Zr-2、6NDC、UiO-67共九種水穩(wěn)定性較好的MOFs,并對處理過的MOFs進(jìn)行了粉末X射線衍射、77 K下的N2吸附-脫附等溫線、熱重分析的實(shí)驗(yàn)表征。2、本工作進(jìn)一步利用等離子電感耦合光譜儀(Inductively Coupled Plasma, ICP),通過對上述材料研究,證明了MOFs的孔尺寸對于金屬離子吸附影響較小,而功能化基團(tuán)對于MOFs吸附Cu~(2+)/Ni~(2+)有較大的影響,篩選出吸附效果最好的UiO-66(Zr)-2COOH。因?yàn)橄噜弮婶然?dú)特的螯合作用和姜-泰勒效應(yīng)的影響,使得在水溶液中重金屬初始濃度為50mg L-1時,UiO-66(Zr)-2COOH的選擇分離性能(26.96)比已報道文獻(xiàn)更高,吸附分離過程在60min左右達(dá)平衡且符合擬二級動力學(xué)模型。再生的材料穩(wěn)定性能良好且對Cu~(2+)/Ni~(2+)依然具有很好的分離性能。因此,UiO-66(Zr)-2COOH可用作金屬離子分離的回收吸附劑。3、在檢測方面,我們利用了水溶法,成功制備出量子點(diǎn)與水穩(wěn)定的ZIF-8、UiO-66(Zr)、UiO-66(Zr)-2COOH的復(fù)合材料,并對QDs/ZIF-8的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究,發(fā)現(xiàn)對于Hg~(2+)的檢測效果較好。為量子點(diǎn)與MOFs復(fù)合材料的研究提供了一個可行的途徑。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 奚白;徐桂英;段妮麗;李華;于春婷;王春蓉;;吸附分離二甲苯的分子篩微波改性條件研究[J];現(xiàn)代化工;2007年S2期

2 余國泰,龐叔薇;巰基棉吸附分離大氣中汞的狀態(tài)研究[J];科學(xué)通報;1982年18期

3 А.М.Архаров;Ю.В.Никифоров;沈躍;;空氣吸附分離裝置的研究[J];低溫與特氣;1986年04期

4 楊峰,文詠祥,韓向陽;甲烷熱氯化吸附分離組合工藝生產(chǎn)二氯甲烷、三氯甲烷[J];現(xiàn)代化工;2001年11期

5 黃少凱;秦?zé)?戴猷元;;弱堿性樹脂吸附分離丙酮酸的特性研究(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2007年06期

6 何廣湘;靳海波;楊索和;李文艷;楊春育;;2,6-二異丙基萘與2,7-二異丙基萘的吸附分離[J];化學(xué)工程;2010年10期

7 ;固定床氣相法吸附分離煉焦付產(chǎn)二甲苯[J];合成纖維工業(yè);1978年01期

8 谷振華,李英春,張玉石,顧眾慶;吸附分離焦化苯中噻吩方法的研究[J];化學(xué)工程師;1996年02期

9 楊峰,文詠祥,韓向陽;甲烷熱氯化吸附分離組合工藝生產(chǎn)二氯甲烷、三氯甲烷[J];中國氯堿;2001年02期

10 徐桂英,趙振寧,奚白;吸附分離二甲苯分子篩的改性條件研究[J];燃料與化工;2004年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔祥芝;;氣體的吸附分離與再生[A];第四屆全國低溫工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年

2 孔祥芝;;氣體的吸附分離與再生[A];第五屆全國低溫工程大會論文集[C];2001年

3 袁直;李紀(jì)紅;馮菁;孫平川;;吸附分離材料的吸附機(jī)制研究方法[A];2008年兩岸三地高分子液晶態(tài)與超分子有序結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)研討會暨第十次全國高分子液晶態(tài)與超分子有序結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)論文報告會論文集[C];2008年

4 席芳;林文勝;顧安忠;劉薇;齊研科;;碳分子篩吸附分離CH_4/N_2混合物的研究進(jìn)展[A];第九屆全國低溫工程大會論文集[C];2009年

5 劉正軍;劉明言;;銀杏黃酮液固循環(huán)流化床吸附分離[A];2009年中國藥學(xué)大會暨第九屆中國藥師周論文集[C];2009年

6 席芳;林文勝;顧安忠;劉薇;齊研科;;碳分子篩吸附分離CH_4/N_2混合物的研究進(jìn)展[A];上海市制冷學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

7 呂修亮;王彬;干磊;謝亞勃;李建榮;;一種具有獨(dú)特吸附分離行為的多孔金屬有機(jī)骨架[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第13分會：晶體工程[C];2014年

8 閻虎生;;多重弱相互作用及其協(xié)同效應(yīng)的應(yīng)用-從吸附分離到藥物控釋[A];中國化學(xué)會第15屆反應(yīng)性高分子學(xué)術(shù)討論會論文摘要預(yù)印集[C];2010年

9 宋偉朝;胡同亮;陳強(qiáng);徐笑康;卜顯和;;極性基團(tuán)修飾的多孔有機(jī)骨架材料及其對二氧化碳的選擇性吸附和捕獲[A];第六屆全國物理無機(jī)化學(xué)會議論文摘要集[C];2012年

10 周花蕾;韓大明;李文軍;;用于吸附分離CH_4/CO_2的碳分子篩的制備[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第5分會場摘要集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 特約記者 陶炎　通訊員 凌鋒;吸附分離法生產(chǎn)PDEB首獲成功[N];中國化工報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 喬智威;流體混合物吸附分離的分子模擬研究[D];華南理工大學(xué);2013年

2 李菲菲;頻率響應(yīng)法研究分子篩及改性分子篩的吸附性能[D];蘭州大學(xué);2008年

3 張中正;二氧化碳的吸附分離[D];天津大學(xué);2012年

4 程屹俊;人參不同層次化學(xué)物質(zhì)組的綠色化學(xué)制備方法研究[D];華東理工大學(xué);2011年

5 楊江峰;基于低濃煤層氣CH_4/N_2吸附分離微孔材料的合成及其性能研究[D];太原理工大學(xué);2012年

6 李芬容;CO_2/CH_4在微波活性炭上的吸附分離研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃文玉;兩種新型GrO@MOF復(fù)合材料的合成、表征及對CO_2/CH_4的吸附分離[D];華南理工大學(xué);2015年

2 黃莉薇;二氧化硅納米纖維于鋁膜腔體內(nèi)的合成研究[D];重慶師范大學(xué);2016年

3 湯成程;粒細(xì)胞單核細(xì)胞吸附分離法治療潰瘍性結(jié)腸炎的有效性和安全性的薈萃分析[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2016年

4 張玉田;新型MOFs對于水溶液中金屬離子吸附、分離及檢測的研究[D];北京化工大學(xué);2016年

5 李華;微波法對吸附分離二甲苯的分子篩改性條件研究[D];遼寧科技大學(xué);2008年

6 王曉峰;二氧化碳中含氧有機(jī)物的吸附分離[D];大連理工大學(xué);2009年

7 馬琳琳;金屬—有機(jī)骨架材料中氣體混合物吸附分離行為的分子模擬研究[D];北京化工大學(xué);2011年

8 吳永標(biāo);MOFs材料上吸附分離過程的計(jì)算機(jī)模擬研究[D];華南理工大學(xué);2013年

9 李曉波;蓮心堿與葉綠素吸附分離的行為研究[D];天津大學(xué);2005年

10 于曉榮;改性分子篩制備工藝的研究[D];遼寧科技大學(xué);2006年

，

本文編號：1180364