论文部分内容阅读
金属有机骨架是(MOFs)由无机金属中心和有机配体配位形成的一种多孔材料。MOFs材料具有比表面积高,孔径可调,活性位点开放等性质,其中的Zr-MOFs因无机Zr-O团簇与羧酸类配体强烈的相互作用展现出卓越的化学和热稳定性,这些优点赋予Zr-MOFs材料在环境修复尤其是水相污染物移除方面巨大的应用前景。本论文合成了不同Zr-MOFs,研究其对水相中的污染物农药中间体,重金属离子和染料的吸附性能。主要研究结果如下: (1)通过溶剂热法合成MOF-808,用其吸附农药中间体双甘膦,研究了其吸附动力学和等温吸附线。吸附过程满足二级动力学方程,为化学吸附。吸附等温线符合Langmuir模型,在pH为7时最大吸附量可达2.25mmol(510.75mg)g-1,且材料对双甘膦的吸附容量不受废水中大量存在的NaCl的影响。 (2)本文首先研究了调节剂的种类和用量对Zr-MOFs中创造缺陷的影响,发现苯甲酸因其与配体结构的相似性比甲酸、乙酸具有更优的调节缺陷功能,且随着调节剂量的增加Zr-MOFs的缺陷增多。进一步研究其吸附Sb(Ⅴ)的性能,发现Sb(Ⅴ)吸附量与缺陷数成正比,吸附过程满足准二级动力学方程,说明是化学吸附。合成的最优化材料不仅在30min内快速去除水中Sb(Ⅴ),且在pH值为7时吸附量高达179.5mg g-1。材料对Sb(Ⅴ)的吸附量随pH值增加而减少,溶液中Cl-,NO3-,CO32-的存在对吸附量无明显影响。合成的材料展现出优异的Sb(Ⅴ)吸附性能。 (3)合成具有缺陷的MOFs材料UiO-66-BA-20用于水中孔雀石绿的吸附移除,研究了pH值和共存离子对吸附的影响。吸附过程满足准二级动力学方程为化学吸附。吸附量随pH值的增加先增大后减小,在pH值为6时具有最大吸附量456mg g-1,且吸附容量几乎不受干扰离子的影响。