金屬-有機(jī)框架材料(MOFs)是一種新型的、有機(jī)-無機(jī)雜化的多孔納米材料,因其在非均相催化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而受到廣泛關(guān)注。為改善其粉狀,不易回收的特性,本文提出將其與多孔纖維素氣凝膠復(fù)合,制備出MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠材料用于水體凈化。其中,纖維素氣凝膠的原材料纖維素來源廣泛,生物相容性好,物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,十分有望制備出符合綠色、環(huán)保理念的多功能催化材料。MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠主要合成理念是以纖維素氣凝膠作為載體,將多功能的MOFs材料分別以原位合成法和摻雜法兩種方法均勻負(fù)載至纖維素氣凝膠的孔壁上。并使用MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠作為綠色催化劑活化過硫酸氫鉀(PMS)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基氧化有機(jī)污染物,從而達(dá)到分解有機(jī)污染物的目的。本文系統(tǒng)的研究了MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠的晶體結(jié)構(gòu)、材料形貌、負(fù)載率等性能;進(jìn)一步以對硝基苯酚(PNP)和鹽酸四環(huán)素(TC)為污染物降解模型,研究pH值、PMS添加量、循環(huán)次數(shù)和不同的制備方法對MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠降解性能的影響;通過將查閱相關(guān)文獻(xiàn)與實驗測試兩種方式相結(jié)合探討清楚其對PNP和TC的相關(guān)降解機(jī)理。并得到如下研究結(jié)果:(1)采用原位...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 關(guān)于氣凝膠
        1.2.1 氣凝膠的發(fā)展歷程
        1.2.2 氣凝膠的分類
        1.2.3 氣凝膠的合成過程
        1.2.4 氣凝膠的應(yīng)用
    1.3 金屬-有機(jī)框架材料
        1.3.1 金屬-有機(jī)框架材料的發(fā)展
        1.3.2 金屬-有機(jī)框架材料的應(yīng)用
        1.3.3 金屬-有機(jī)框架材料用于水體凈化
    1.4 水處理研究技術(shù)
        1.4.1 吸附法
        1.4.2 高級氧化技術(shù)
        1.4.3 膜過濾技術(shù)
    1.5 論文的研究目的、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點
第二章 原位合成法制備金屬-有機(jī)框架材料/纖維素復(fù)合氣凝膠及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗藥品及儀器
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 金屬-有機(jī)框架材料ZIF-9 和ZIF-12 的制備
        2.3.2 纖維素氣凝膠材料的制備
        2.3.3 原位合成法ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL復(fù)合氣凝膠的制備
        2.3.4 原位合成法ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL復(fù)合氣凝膠的結(jié)構(gòu)與性能表征
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL的晶體結(jié)構(gòu)
        2.4.2 ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL的形貌特征
        2.4.3 ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL的比表面積、孔隙率及孔徑分布
        2.4.4 ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL中ZIF-9、ZIF-12 含量的測定
        2.4.5 ZIF-9@GEL和ZIF-12@GEL的降解性能
    2.5 小結(jié)
第三章 摻雜法制備金屬-有機(jī)框架材料/纖維素復(fù)合氣凝膠及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗藥品及儀器
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 實驗儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 ZIF-67 的制備
        3.3.2 摻雜法ZIF-67@GEL的制備
        3.3.3 摻雜法ZIF-67@GEL的結(jié)構(gòu)與性能表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 ZIF-67@GEL的晶體結(jié)構(gòu)
        3.4.2 ZIF-67@GEL的形貌特征
        3.4.3 ZIF-67 的比表面積及孔徑分布
        3.4.4 ZIF-67@GEL含量的測定
        3.4.5 ZIF-67@GEL的降解性能
    3.5 小結(jié)
第四章 金屬-有機(jī)框架材料/纖維素復(fù)合氣凝膠的降解機(jī)理分析
    4.1 引言
    4.2 實驗藥品及儀器
        4.2.1 實驗藥品
        4.2.2 實驗儀器
    4.3 實驗方法
        4.3.1 循環(huán)后MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠的結(jié)構(gòu)性能表征
        4.3.2 電子自旋共振波譜儀測試(EPR)
        4.3.3 自由基捕獲測試
        4.3.4 原子火焰吸收光譜測試(AAS)
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 循環(huán)使用后的MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠的晶體結(jié)構(gòu)
        4.4.2 循環(huán)使用后的MOFs/纖維素復(fù)合氣凝膠的微觀結(jié)構(gòu)
        4.4.3 自由基種類檢測
        4.4.4 自由基主次作用測試
        4.4.5 Co²⁺溶出量檢測
    4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：3913844