本文關(guān)鍵詞：幾種多孔骨架材料的快速制備及其吸附、熒光傳感性質(zhì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,金屬-有機骨架材料和共價鍵有機骨架材料由于其本身具有比表面積大、高孔性、孔隙可調(diào)等優(yōu)點而得到廣泛關(guān)注研究。這類納米尺度多孔材料被應用于氣體存儲、吸附和選擇性分離、催化、分子傳感以及有機染料的吸附與分離等諸多領(lǐng)域。但是多孔材料的傳統(tǒng)合成方法往往需要克服反應時間長、高溫和高壓等缺點,不僅操作過程繁瑣,而且也造成了能源的極度浪費。本論文旨在通過微波、超聲、超聲擴散等快速制備方法快速合成骨架類多孔材料,并探索用骨架材料作為模板快速合成其他多孔性質(zhì)的材料的方法。本論文的主要研究內(nèi)容有如下四點： 1.運用超聲和擴散聯(lián)用的方法快速合成具有三維孔洞結(jié)構(gòu)的[Tb(1,3,5-BTC)]n納米晶。實驗證明用這種方法合成的金屬-有機骨架材料納米晶比用超聲法或水熱法合成的納米晶具有速率更快,產(chǎn)率更高,晶體尺寸更小等優(yōu)點。[Tb(1,3,5-BTC)]n納米晶顯示出很好的熒光性質(zhì),用于硝基爆炸物的檢測之后發(fā)現(xiàn)其對2,4,6-三硝基苯酚具有良好的熒光猝滅選擇性,且這種選擇性不受有機溶劑及其他硝基爆炸物的干擾。我們相信該文章提出了一種快速制備金屬-有機骨架材料納米晶的新方法,并為設(shè)計合成新型熒光傳感材料提供了借鑒。 2.運用微波法快速合成具有熒光性質(zhì)的聚酰亞胺共價鍵有機骨架材料。實驗用粉末X-衍射驗證了不同時間所獲得的粉末材料的結(jié)構(gòu),確定了獲得最優(yōu)結(jié)構(gòu)時的微波反應時間為3分鐘及原料配比為ZnCl2/1質(zhì)量比0.6：1,由掃描電鏡和透射電鏡照片證明了其納米片狀的形貌。所合成的材料被用于金屬離子的熒光傳感性質(zhì)研究,結(jié)果顯示出對金屬離子Cr3+的高選擇性和敏感性,我們希望這種具有熒光性質(zhì)的多孔骨架材料能被用于生物及生物藥物體系。 3.運用微波法以三聚氰胺為基快速合成一系列具有不同比表面積(344-600m2g-1)的磁性共價鍵有機骨架材料MPSNW-1,從掃描電鏡和透射電鏡可以看出磁性Fe304的小顆粒均勻分散在骨架的多孔結(jié)構(gòu)中。由于該骨架是由三聚氰胺和苯甲醛縮聚而成,含氮量豐富,理論上在吸附重金屬離子Hg2+方面會有很好的應用,根據(jù)這一想法,我們測試了其在重金屬離子上的吸附能力,結(jié)果顯示出對Hg2+高的吸附能力(97.65mg g-1)和良好選擇性,包括不受Na+, Cd2+, Zn2+, Ni2+Pb2+, Mg2+和Cr3+等離子的干擾。 4.選擇以鐵為基的MOF MIL-100(Fe)作為鐵源和碳源以及多孔模板,選擇糠醇作為碳源,通過簡單的微波離子熱法3分鐘合成了一系列的磁性γ-Fe203/C復合物。所制備的磁性復合物顯示出大的比表面積(高達800m2g-1)和良好的磁性能(Ms=4.12-19.54emu g-1),并表現(xiàn)出對次甲基藍的高吸附能力(吸附容量達到303.95mg g-1)。這種以金屬-有機骨架材料為模板制備的磁性吸附材料有潛力重復回收利用于廢水處理中,我們提出的微波法將有望實現(xiàn)其大規(guī)模工業(yè)快速制備,并為合成其他的磁性吸附材料提供了可能。
【關(guān)鍵詞】：金屬-有機骨架 共價鍵有機骨架 快速制備 熒光 吸附
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O611.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 多孔材料簡介10-11
• 1.2 多孔材料分類及其研究進展11-15
• 1.2.1 無機多孔材料11-12
• 1.2.2 金屬-有機骨架材料12-13
• 1.2.3 共價鍵有機骨架材料13-15
• 1.3 多孔材料的應用15-19
• 1.3.1 用作多孔模板15-16
• 1.3.2 吸附16-17
• 1.3.3 光電應用17-18
• 1.3.4 催化18-19
• 1.4 多孔材料的快速制備方法19-21
• 1.4.1 微波法19-20
• 1.4.2 超聲法20
• 1.4.3 超聲-擴散聯(lián)用法20-21
• 1.5 本課題的選題目的與意義21-22
• 參考文獻22-27
• 第二章 超聲和擴散聯(lián)用法快速制備金屬-有機骨架TbBTC材料及其對硝基爆炸物的熒光傳感研究27-44
• 2.1 前言27-28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 實驗試劑28-29
• 2.2.2 表征方法和手段29
• 2.2.3 [Tb(1,3,5-BTC)]_n的合成29-30
• 2.2.4 [Tb(1,3,5-BTC)]_n的熒光光譜測定實驗30
• 2.3 結(jié)果與討論30-37
• 2.3.1 [Tb(1,3,5-BTC)]_n的產(chǎn)率30-31
• 2.3.2 [Tb(1,3,5-BTC)]_n的粉末X-射線衍射31-33
• 2.3.3 [Tb(1,3,5-BTC)]_n的掃描電鏡圖片33-34
• 2.3.4 [Tb(1,3,5-BTC)]_n對PA的選擇性熒光傳感34-37
• 2.4 小結(jié)37
• 參考文獻37-44
• 第三章 微波法快速制備聚酰亞胺納米片及其對金屬離子的選擇性熒光傳感研究44-51
• 3.1 前言44-45
• 3.2 實驗部分45-46
• 3.2.1 實驗試劑45
• 3.2.2 表征方法和手段45
• 3.2.3 PI納米片的合成45-46
• 3.2.4 PI納米片對金屬離子的熒光傳感實驗46
• 3.3 結(jié)果與討論46-49
• 3.3.1 PI納米片的粉末X-射線衍射表征和透射電鏡46-47
• 3.3.2 PI納米片的紅外光譜表征47-48
• 3.3.3 PI納米片的熒光性質(zhì)研究48-49
• 3.4 小結(jié)49
• 參考文獻49-51
• 第四章 微波法快速制備磁性有機骨架材料及其對重金屬離子的吸附性質(zhì)研究51-65
• 4.1 前言51-52
• 4.2 實驗部分52-54
• 4.2.1 實驗試劑52
• 4.2.2 表征方法和手段52-53
• 4.2.3 Fe_3O_4的氨基修飾53
• 4.2.4 MPSNW-1材料的合成53-54
• 4.2.5 MPSNW-1材料對金屬離子的吸附測試54
• 4.3 結(jié)果與討論54-61
• 4.3.1 MPSNW-1復合物的制備54
• 4.3.2 MPSNW-1復合物的粉末X-射線衍射和紅外光譜測試54-55
• 4.3.3 MPSNW-1的N_2吸附脫附等溫線55-56
• 4.3.4 MPSNW-1的磁性分離能力測試56-57
• 4.3.5 MPSNW-1的透射電鏡和掃描電鏡57-58
• 4.3.6 MPSNW-1對重金屬離子的選擇性吸附實驗58-59
• 4.3.7 MPSNW-1對Hg~(2+)的吸附實驗59-61
• 4.4 小結(jié)61
• 參考文獻61-65
• 第五章 以MIL-100(Fe)為模板,微波法快速制備磁性多孔碳材料及其對染料的吸附性質(zhì)研究65-88
• 5.1 前言65-66
• 5.2 實驗部分66-69
• 5.2.1 實驗試劑66-67
• 5.2.2 表征方法和手段67
• 5.2.3 MIL-100(Fe)的合成67-68
• 5.2.4 γ-Fe_2O_3/C復合物的合成68-69
• 5.2.5 γ-Fe_2O_3/C復合物對MB的吸附實驗69
• 5.3 結(jié)果與討論69-80
• 5.3.1 γ-Fe_2O_3/C復合物的制備69-70
• 5.3.2 γ-Fe_2O_3/C復合物的PXRD和X-射線光電子能譜測試70-71
• 5.3.3 γ-Fe_2O_3/C復合物的氮氣吸脫附曲線71-74
• 5.3.4 γ-Fe_2O_3/C復合物的熱重分析74
• 5.3.5 γ-Fe_2O_3/C復合物的磁性測試74-75
• 5.3.6 γ-Fe_2O_3/C復合物的透射電鏡和掃描電鏡75-76
• 5.3.7 典型樣品5對次甲基藍的吸附實驗76-80
• 5.4 小結(jié)80-81
• 參考文獻81-88
• 致謝88-89
• 碩士期間發(fā)表的論文89

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