本文選題：ZIF-8　切入點(diǎn)：吸附　出處：《長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：世界工業(yè)化以及人口的快速增長(zhǎng),導(dǎo)致廢水的大量排放。其中金屬污染嚴(yán)重,尤其是一些重金屬以及放射性金屬,嚴(yán)重危害著人類的健康。同時(shí)這也是資源的大量浪費(fèi),對(duì)世界的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成極大的危害。因此對(duì)于廢水的處理已經(jīng)至關(guān)重要,同時(shí)金屬的重復(fù)利用,也尤為可貴。而在眾多的金屬污染處理方法中,利用吸附法去除甚至回收污水中的金屬離子,被視為一種非常重要的手段。本論文我們研究了ZIF-8、CdIF-1和CdIF-4在水中對(duì)于各類金屬的吸附能力。首先,對(duì)ZIF-8、CdIF-1和CdIF-4的各類合成法進(jìn)行篩選,主要對(duì)比溶劑熱法和液相擴(kuò)散法。通過對(duì)比不同方法合成的同種材料之間的孔隙率、結(jié)晶度以及比表面積等。然后通過對(duì)各類樣品進(jìn)行初步的吸附試驗(yàn),選擇出最適合用于水中吸附金屬離子的MOF材料,并分別比較ZIF-8、CdIF-1和CdIF-4之間的吸附能力。在這個(gè)過程中,本論文通過X射線粉末衍射(PXRD)以及N2物理吸附分析確定吸附劑的結(jié)晶度和孔表面積,透射電鏡(TEM)以及紅外光譜儀確定其粒度大小和吸附原理,ICP分析儀檢測(cè)吸附后的溶液中的金屬離子。使用ZIF-8、CdIF-1和CdIF-4對(duì)含有各類金屬離子的溶液進(jìn)行吸附試驗(yàn)。結(jié)果表明:ZIF-8、CdIF-1和CdIF-4對(duì)大多數(shù)的金屬離子都具有很強(qiáng)的吸附能力,且吸附下限非常的低,達(dá)到10個(gè)ppb級(jí)別。而在本次試驗(yàn)中,更加深入的探討了影響吸附試驗(yàn)的因素,主要包括吸附時(shí)間、吸附劑的質(zhì)量、溫度以及pH。并對(duì)吸附前后ZIF-8、CdIF-1和CdIF-4的PXRD圖以及紅外圖進(jìn)行比較,分析出吸附的原理。最后選出最有代表性的ZIF-8與N-1923進(jìn)行了吸附比較。在該實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于ZIF-8在水中對(duì)金屬離子的吸附機(jī)理,其中的Zn-O-H鍵起到了決定性的作用。
[Abstract]:The industrialization of the world and the rapid growth of the population have led to a great deal of waste water discharge. Metal pollution, especially some heavy metals and radioactive metals, is seriously harmful to the health of mankind, and it is also a great waste of resources, It is extremely harmful to the sustainable development of the world. Therefore, it is very important for the treatment of waste water, and the reuse of metals is especially valuable. And among the many methods of metal pollution treatment, The removal and recovery of metal ions from wastewater by adsorption is considered to be a very important means. In this paper, we have studied the adsorption capacity of ZIF-8cdIF-1 and CdIF-4 to various metals in water. Firstly, we have screened the various synthetic methods of ZIF-8Cd-IF-1 and CdIF-4. The porosity, crystallinity and specific surface area of the same materials synthesized by different methods were compared. The best MOF material for adsorption of metal ions in water was selected, and the adsorption capacity between ZIF-8 and CdIF-4 was compared. In this paper, the crystallinity and pore surface area of adsorbent were determined by X-ray powder diffraction (PXRD) and N2 physical adsorption analysis. Transmission electron microscopy (TEM) and infrared spectrometer (FTIR) were used to determine the particle size and adsorption principle. ICP analyzer was used to detect the metal ions in the adsorbed solution. ZIF-8CdIF-1 and CdIF-4 were used to study the adsorption of various metal ions in the solution. Ming: ZIF-8 cdIF-1 and CdIF-4 have strong adsorption capacity for most metal ions. And the lower limit of adsorption is very low, reaching 10 ppb levels. In this experiment, the factors affecting the adsorption test are discussed in depth, including the adsorption time, the mass of adsorbent, After comparing the PXRD and infrared images of ZIF-8 CDIF-1 and CdIF-4 before and after adsorption, the principle of adsorption was analyzed. Finally, the most representative ZIF-8 and N-1923 were selected for adsorption comparison. The Zn-O-H bond plays a decisive role in the adsorption mechanism of ZIF-8 to metal ions in water.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O647.3

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本文編號(hào)：1609304