層狀有機膦（磷）酸鋯的制備、插層性能及其對含酚廢水的吸附研究.pdf

1、本文用Mannich方法合成了三種有機膦酸，用紅外光譜(IR)、核磁共振氫譜(1HNMR)、元素分析和核磁共振磷譜(31pNMR)對其結構進行了表征，詳細討論了它們的結構。 本文首次合成了不同x值的晶態(tài)(4-羧基酸-1，3-唑啉-N-甲基膦酸-磷酸氫)鋯(記為：ZPPMTA)和(六氫吡啶-N-甲基膦酸-磷酸氫)鋯(記為：ZPPMPA)。重點研究了x=0.65的ZPPMTA的插層性能，成功的將客體分子：烷基單胺(甲胺(MA)、乙胺

2、(EA)、正丙胺(PA)、正丁胺(BA)、正庚胺(HA)、正癸胺(DA))、多胺(二乙烯三胺(2E3A)、三乙烯四胺(3E4A))、環(huán)狀含氮化合物(六氫吡啶(HHP)、嗎啡啉(ML)、哌嗪(PH))插入層狀化合物ZPPMTA的層間，通過紅外光譜(IR)、X射線粉末衍射(XRD)、熱重分析(TG-DSC)和掃描電鏡(SEM)等手段對其主體和插層復合物進行結構表征。結果表明：ZPPMTA(x=0.65)具有不同于無機α-ZrP的插層性能，由

3、于層間的4-羧基酸-1，3-唑啉基團的體積較大，影響客體分子的進入層間的數(shù)量；所得插層復合物晶相單一，隨著客體分子的插入，結晶度增加；插層復合物的層間距隨著烷基碳鏈的增加而線性增加，烷基單胺在層間成單層排列并與層板傾斜成一定的角度。 近年來，隨著環(huán)境污染問題的日益嚴重，尤其是水資源的短缺和污染，人們對環(huán)保問題也越來越關注和重視，對水質的要求也越來越高?；瘜W工業(yè)與醫(yī)藥工業(yè)等排出的大量含酚廢水對環(huán)境造成嚴重的污染，直接危害人體健康和

4、可持續(xù)發(fā)展，因此，如何合理而高效的保護水資源是一個關注的課題。本文報道首次用ZPPMTA與正丁胺、正庚胺與正癸胺形成的插層復合物作為吸附劑，對含有苯酚、對氯酚和2，4-二氯苯酚的廢水進行吸附，研究在不同時間、不同濃度、不同溫度、不同pH值條件下插層復合物對含酚廢水的吸附處理效果。結果表明：此類插層復合物對含酚廢水都有良好的吸收，對吸附量都呈如下規(guī)律：2，4-二氯苯酚＞對氯酚＞苯酚；隨著客體分子烷基單胺鏈越長對其廢水的吸附效果越好；隨著溫

5、度的升高，插層復合物對苯酚，對氯酚及2，4-二氯苯酚廢水的吸附率都呈降低趨勢；隨著pH值的增大，插層復合物對苯酚，對氯酚及2，4-二氯苯酚廢水的吸附率逐漸降低。 目前，我們在層狀有機膦(磷)酸鋯這類新型主體分子的設計、合成、對不同客體分子的插層研究以及利用插層復合物作為吸附劑對含酚廢水的吸附研究在國內外都是一個全新的領域?？梢灶A計，隨著層狀有機膦(磷)酸鋯這類層狀化合物的深入研究，這類新型的復合功能材料在開發(fā)應用方面將取得更大的