不同晶面暴露的金屬有機(jī)骨架材料MIL--96的制備及其對萘吸附性能的研究.pdf

1、碩。鬻3學(xué)位論文學(xué)校代碼：10357密級：保密期限：不同晶面暴露的金屬有機(jī)骨架材料MIL96的制備及其對萘吸附性能的研究synthesisofmetalorganicframework(MIL一96)withdifferentfacetsexposedanditsadsorptionpropertyOnnaphthalene一一——學(xué)號姓名一級學(xué)科二級學(xué)科指導(dǎo)教師015201036鄧雙雙化學(xué)物理化學(xué)彭夫敏完成時(shí)間2018年3月摘要多環(huán)芳

2、烴(PAHs)，一種比較難降解的有機(jī)污染物，能夠嚴(yán)重污染水體環(huán)境。由于較強(qiáng)的危害性，它們在水循環(huán)中的存在會(huì)對人類健康和環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生危害。因此，人們對于找到有效的去除多環(huán)芳烴(PAHs)的吸附劑產(chǎn)生了很大的興趣。與傳統(tǒng)的吸附劑比較，金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)可以作為更好的吸附劑，優(yōu)勢在于它們具有多種多樣的組分和結(jié)構(gòu)類型，大的比表面積以及用來調(diào)節(jié)吸附能力的配位不飽和與飽和的活性位點(diǎn)。這些特征使得MOFs材料成為可以去除水中PAHs的有效的

3、吸附劑。，本文中，我們研究了合成不同晶面暴露的A1MIL一96MOFs材料的方法，以及探索了它們吸附水溶液中多環(huán)芳烴一萘的吸附性能。主要研究的三部分內(nèi)容如下：一、通過改變金屬鹽與有機(jī)配體的摩爾配比，我們合成出了三種不同晶面暴露的A1MIL96材料(暴露[001]和[100]晶面的六棱柱，暴露[001]、[10018Ⅱ[102]晶面的二十面體，以及暴露[10215雙錐十二面體)。詳細(xì)地描述了產(chǎn)物MIL96的形貌特征，并探究了攪拌速度，反應(yīng)

4、時(shí)間等因素對產(chǎn)物MIL96形貌的影響，而且通過XRD，SEM，IR等測試方法表明了我們成功地合成了不同晶面暴露的AI—MIL96材料。二、我們主要研究了混合晶面暴露的MⅡ一96(二十面體MIL一96B)在水溶液中對萘的吸附。298K時(shí)，當(dāng)MIL96B用量為O5g／L時(shí)，對萘的最大去除率可達(dá)98％。吸附動(dòng)力學(xué)模型數(shù)據(jù)擬合結(jié)果顯示了在萘的兩種初始濃度不同的條件下，準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)模型更加適合MIL96B對萘的吸附。而MIL96B對水溶液中萘的吸

5、附則比較符合Tenfldn和D—R方程，Temkin方程中的參數(shù)bT表明了MIL一96B吸附水溶液中萘的過程為吸熱過程，同時(shí)，熱力學(xué)參數(shù)中正的AHo值也說明該吸附過程為吸熱過程。溶液pH值(410)對萘在MIL96一B上的吸附量沒有明顯的影響。因此，能夠從水溶液中高效的去除萘，可能是MIL96骨架中有機(jī)配體(均苯三甲酸)中的苯環(huán)通過與萘中的苯環(huán)基團(tuán)之間的兀兀作用以及較強(qiáng)的疏水環(huán)境的存在。因此對于未來的研究，MIL。96應(yīng)該會(huì)是一種可以高