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随着染料工业的发展,染料对水的污染日益严重。染料为芳香族化合物,其结构复杂,难降解,具有潜在的毒性,因此处理染料污水成为一项紧迫的环境问题。类分子筛咪唑金属-有机骨架化合物(ZIFs)材料具有三维的开放孔道、较高的比表面积和孔隙率,以及规整、可调的孔结构和孔表面等优点,在选择性吸附分离领域具有非常优越的应用前景。本文采用溶剂热法和常温挥发法得到ZIFs材料ZIF-8、ZIF-67和两个类似的新ZIFs[Zn(bIm)(Im)3]n,[Co(bIm)(Im)3]n(bIm为苯并咪唑,Im为咪唑)以及含有二甲胺阳离子的[Cu4(bIm)4Cl6(OH)-]·[(CH3)2NH2]+。通过考察反应物浓度的变化对ZIF-8和ZIF-67结构的影响,得到合成ZIF-8和ZIF-67的最优方法。进而对ZIFs吸附分离正异构烷烃进行了研究。鉴于ZIFs的合成成本较高,以降低成本为目的将ZIF-8和ZIF-67负载到介孔SiO2上。对ZIF-8-SiO2和ZIF-67-SiO2吸附分离正异构烷烃进行了研究,并与ZIF-8和ZIF-67对比。 本文利用新配合物[Zn(bIm)(Im)3]n(3)和[Cu4(bIm)4Cl6(OH)-]·[(CH3)2NH2]+(5)对染料的吸附进行了研究,取得了初步进展。具体内容如下: (1)选用咪唑、苯并咪唑和2-甲基咪唑等咪唑类衍生物配体与锌、钴和铜等二价金属离子通过溶剂热及常温挥发法构筑配合物1-5,分别为 ZIF-8(1),ZIF-67(2),[M(bIm)(Im)3]n(3,M=Zn;4,M=Co),[Cu4(bIm)4Cl6(OH)-]·[(CH3)2NH2]+(5)。晶体结构表明配合物1-4均为多孔道三维结构的配位聚合物;配合物5是带有游离二甲胺阳离子的化合物。此外,对配合物1-5用XRD、TG进行了表征。 (2)利用新的合成方法常温搅拌法,考察反应物浓度的变化对结构及产率的影响。通过XRD,BET,SEM等表征确定了具有良好结构的ZIFs的最优合成方法,ZIF-8和ZIF-67的产率分别为77.3%和77.1%。 (3)利用原位合成法将微孔材料ZIF-8和ZIF-67负载到介孔SiO2上,制备出ZIF-8-SiO2和ZIF-67-SiO2,并对其进行了XRD,BET,SEM等表征。 (4)将ZIF-8,ZIF-67,ZIF-8-SiO2,ZIF-67-SiO2这四种材料作为吸附剂对正异构烷烃(正己烷/2-甲基戊烷)进行吸附分离研究,最终发现ZIF-8的分离效果最优。 (5)对配合物3和5吸附染料进行研究。实验结果为配合物3对结晶紫具有吸附作用,配合物5对亚甲基蓝具有吸附作用。