【摘要】：隨著人類(lèi)社會(huì)的日新月異,社會(huì)科技文明的發(fā)展,大量的化學(xué)品被合成出來(lái)用于各個(gè)領(lǐng)域,不合理生產(chǎn)和濫用給全球環(huán)境帶來(lái)了極大的危害,環(huán)境污染已經(jīng)成為人類(lèi)健康、生態(tài)平衡和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn),治理環(huán)境污染問(wèn)題刻不容緩,急需一類(lèi)新材料解決這些難題。應(yīng)這些需求,合成出來(lái)的一系列新材料,滿足了需要,解決了傳統(tǒng)材料所不能解決的問(wèn)題,金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)是其中比較熱門(mén)的一類(lèi)。與傳統(tǒng)的吸附劑材料相比,MOFs具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在其有機(jī)配體種類(lèi)繁多,可形成不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,孔徑大小可調(diào)控,較大的比表面積,以及特殊的金屬中心(飽和或不飽和金屬位點(diǎn))。這些特點(diǎn)使MOFs材料在吸附相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用潛力巨大。目前MOFs材料對(duì)有毒有害物質(zhì)的富集去除、環(huán)境污染物特別是水體污染物的吸附的相關(guān)報(bào)道很多。擁有當(dāng)前材料中最大的比表面積和最低的晶體密度的金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)在處理環(huán)境污染的問(wèn)題上有著巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。本論文以含氧的芳香羧酸類(lèi)(均苯三甲酸)和含氮的雜環(huán)(2-甲基咪唑)為有機(jī)配體,選用銅離子為骨架金屬來(lái)設(shè)計(jì)合成MOFs材料。首先綜述了MOFs材料的合成方法、配體分類(lèi)和特點(diǎn)及潛在的應(yīng)用前景,闡述了本文研究意義。采用水熱法合成了由均苯三甲酸和銅組成的MOFs材料,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)選取n(CuSO4·5H2O):n(H3BTC)=2:1的配比,pH=3.0,反應(yīng)溫度為140℃,反應(yīng)時(shí)間72 h,Cu2+濃度為50 mmol/L的最優(yōu)條件。將合成的MOFs樣品進(jìn)行紅外、熱重等表征和單晶結(jié)構(gòu)的詳細(xì)解析,確定化學(xué)組成為C18H20Cu2O18。水熱合成的MOFs材料晶粒完整,熱穩(wěn)定性良好。設(shè)計(jì)和合成了基于均苯三甲酸和2-甲基咪唑雙配體和銅的MOFs材料,預(yù)想組成為[Cu(H3BTC)(C4H6N2)];對(duì)合成條件進(jìn)行了優(yōu)化,選取了n(Cu(NO3)2·3H2O):n(H3BTC):n(2-甲基咪唑):n(NaOH)=2:2:2:1.5的配比,pH 4.0,在160℃下,濃度50 mmol/L為最優(yōu)條件。將合成的MOFs樣品進(jìn)行了紅外、掃描電鏡和能譜等表征,綜合表征數(shù)據(jù)和圖譜分析,合成得到了預(yù)想MOFs材料,產(chǎn)率為73.3%,晶粒較完整,熱穩(wěn)定性良好。氮?dú)馕?脫附曲線顯示合成的MOFs材料具有一定的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu),對(duì)有機(jī)染料亞甲基藍(lán)的吸附實(shí)驗(yàn)為該材料做吸附劑提供了應(yīng)用依據(jù)。最后,用制備成功的均苯三甲酸和銅離子MOFs材料做吸附劑來(lái)固相萃取9種多環(huán)芳烴(PAHs),優(yōu)化了固相萃取的萃取時(shí)間、離子強(qiáng)度、萃取溶劑等影響條件,利用液相色譜儀器測(cè)定,色譜條件為:色譜柱,Venusil XBP C18柱(250×4.6 mm,5?m);流動(dòng)相,乙腈-水(55/45,v/v);流速,1.0 m L?min-1;檢測(cè)波長(zhǎng),254 nm;溫度:25℃,進(jìn)樣體積:10?L。在液相色譜條件下,建立了9種PAHs的標(biāo)準(zhǔn)曲線,各目標(biāo)物的檢出限在4-15 ng?mL-1,平均回收率在85.1%~97.3%之間。采用外標(biāo)法測(cè)定了某河水樣品中的PAHs含量,只檢測(cè)出萘。該方法具有制備簡(jiǎn)單、成本低廉、所需樣品量小的優(yōu)點(diǎn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明了此方法具有較高的回收率和精密度,適用于痕量分析物的富集萃取。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O647.33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 王玉林;;Fe_3O_4@ZIF-8的制備及其在磁固相微萃取中的應(yīng)用[J];化學(xué)與生物工程;2014年12期

2 劉同飛;崔廣華;焦翠歡;李春生;鄧曉臣;;基于均苯三酸和柔性雙咪唑配體的一個(gè)銅的金屬有機(jī)骨架合成、表征及催化性質(zhì)(英文)[J];無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào);2011年07期

3 楊紅梅;王浩;劉艷琴;殷曉燕;;高效液相色譜法測(cè)定肉類(lèi)食品中苯并芘殘留的研究[J];食品研究與開(kāi)發(fā);2006年10期

4 何智慧;練文柳;羅嘉;蔣臘梅;陳亞;;選擇性降低卷煙煙氣中苯并芘含量的研究[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2006年01期

5 何立芳,林丹麗;膠束增敏導(dǎo)數(shù)-恒能量同步熒光法同時(shí)測(cè)定多環(huán)芳烴混合物[J];光譜實(shí)驗(yàn)室;2005年01期

6 王秀梅,張寧惠;液相色譜儀測(cè)定水中苯并(α)芘方法應(yīng)[J];陜西化工;1999年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 郭萌萌;呂運(yùn)開(kāi);;磁性金屬有機(jī)骨架材料用于磁分散萃取環(huán)境水樣中的多環(huán)芳烴[A];第二十屆全國(guó)色譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)及儀器展覽會(huì)論文集（第二分冊(cè)）[C];2015年

，

本文編號(hào)：2329490