金属—有机骨架材料衍生的磁性多孔材料的制备及应用

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dapao123456789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
持久性有机污染物是一类具有长距离迁移能力、能通过食物链富集,并对生物体健康产生影响的有机污染物。多环芳烃属于持久性有机污染物,在水体中溶解度小,浓度低,不易检测。如何富集并分析此类环境样品仍是一大难题。因此发展新型具有环境友好并操作简便的样品前处理方法显得尤为重要。金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一种新型的多孔材料,由于其具有大的比表面积、可调控的孔隙率、便于后修饰和结构丰富等特点,被广泛应用于气体储存、分子分离、吸附和催化等方面。将磁性材料与MOFs结合,制成兼具磁性和MOFs材料的优点的磁性复合材料,这种复合材料有成为磁性吸附剂的潜能。本论文旨在探究一种简便的方法将MOFs直接转化成磁性多孔复合材料,并探究其作为吸附剂在吸附持久性有机污染物多环芳烃中的应用潜力和对孔雀石绿染料的吸附行为。主要研究内容和创新点概括如下:1、选择一种绿色无毒的铁基的MIL-100(Fe),探究其在不同温度下碳化的产物的结构和性能。实验发现在不同温度下碳化生成的产物基本能保持原MOF的正八面体结构,而原本光滑的表面变得粗糙多孔,在表面均匀的附着磁性纳米颗粒,且磁性颗粒之间不发生团聚现象,纳米颗粒的粒径随着碳化温度的升高而增大,直到MOF完全坍塌。实验还发现在不同温度下碳化的产物成分不同,控制碳化温度在较高的温度时,材料完全碳化,形成一种磁性多孔碳材料。控制碳化温度在MOF材料起始碳化的温度,此时形成的材料部分发生磁化,部分仍保持原MOF结构,即形成一种磁性MOF材料。2、研究了一步法制备的磁性MOF复合材料,并应用于磁固相萃取水体中痕量的有机污染物多环芳烃。选择在415℃下碳化MIL-100(Fe)的产物M-415,探究M-415对多环芳烃的吸附性能。实验探究了吸附时间、吸附剂质量、离子效应、溶液酸度及洗脱剂等不同条件对吸附效率的影响,选择吸附最优的实验条件。实验用气相色谱检测,检测限为6.220.8 ng L-1,定量限为13.138.2 ng L-1,日间和日内相对标准偏差分别为1.7%3.7%和5.1%6.4%。实验还对比了不同温度碳化的产物的吸附性能,发现M-415的吸附性能最大,这源于在415℃下碳化的材料兼具磁性和MOF材料的优异性。并且我们利用该材料富集并检测了实际水样中PAHs的含量。3、高温条件下,利用MOFs作前驱体制备多孔碳,研究该材料的吸附性能。选择在700℃下碳化的产物M-700,研究其对孔雀石绿染料的吸附行为。在700℃下材料被完全碳化为磁性多孔碳材料,其吸附更符合准二级动力学,吸附过程为化学吸附。吸附等温曲线与Langmuir方程相符。M-700吸附过程是自发进行的吸热过程,随着温度的升高吸附量逐渐增加。这种吸附剂材料有很高的吸附容量和良好的再生性,是一种很好的吸附染料的材料。
其他文献
目的:了解浙江省健康人群中大肠埃希菌多粘菌素耐药现状和mcr-1基因的携带情况,明确大肠埃希菌mcr-1基因携带株流行特征,阐明mcr-1基因在大肠埃希中传播扩散的分子机制,为临
目的:利用高脂饲料喂养小鼠形成高脂血症,研究绞股蓝总皂苷治疗过程中对肝脏免疫相关基因的调控,为绞股蓝总皂苷的作用机制研究奠定基础。方法:1.样本来源于课题组前期动物实验,动物分组如下:雄性C57BL/6J小鼠分为5组,即第一组(普通饮食组(ND)16W)、第二组(高脂饮食组(HFD)16W)、第三组(ND 38W)、第四组(HFD 38W)和第五组(绞股蓝总皂苷组(GP))。第一组和第二组分别给予
<正>核心素养是当下教育界的热点话题之一。不同的国家对人的核心素养的内涵都有自己的理解,从总体上看往往以"能力"来界定。而我们国家将核心素养表述为"必备品格和关键能力
住院医师规范培训是医学生毕业后教育的重要组成部分,对于培训临床高层次医师,提高医疗质量极为重要。占据了医学终生教育的承前(医学院校基本教育)启后(继续医学教育)的重要地位
花荣是《水浒传》刻画非常成功的青年才俊,“文秀”的外表、儒雅的气质下却有极为老到的职场智慧。其光鲜职业生涯起码给我们三点启示:一是自我设定高大上,且重视人际格局的
纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因此展现出许多奇异的物理、化学性质。近年来,纳米材料的模拟酶活性受到了广泛的关注并且用于生物分析和生物技术应用。氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)具有类似于天然过氧化物酶的内在酶模拟活性,性质相当稳定并且在宽的pH和温度范围内具有几乎不变的催化活性。本文围绕纳米氧化铜的特殊性质展开一系列研究。在本研究中,我们通过使用3-(4-羟基苯基)丙酸(HPP
本文通过对建筑工程施工技术以及现场管理技术手段的分析,为其提出相应的改善措施,维护我国建筑工程的稳定发展。
作为一种"看不见的手",数学品格牵引着学生的数学思维,决定着学生的数学思想方法,在数学核心素养中居于核心位置。在小学数学教学中,教师必须重视学生数学品格的涵育。只有关
<正>溃疡性结肠炎(UC)是目前消化系统疾病的研究热点之一,发病机制尚不十分明确。中医学认为本病的病机特点为脾虚为本,湿、热、瘀为标,虚实夹杂,寒热错杂,因脾胃虚弱,运化失
随着经济全球化的发展,各个国家对人才的培养提出了新的培养要求;为应对人才培养要求,基础教育也在这大时代的浪潮下进行着不断地改革,教材改革作为基础教育改革的一项重要内