【摘 要】
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金属有机框架（Metal-organic Frameworks,MOFs）材料MIL-101（Cr）（Cr3（O）X（BDC）3（H2O）2,X=OH-or F-）因其具有高孔隙率、大比表面积和良好的稳定性等优点,成为近年来热门研究的MOFs材料之一。然而,其孔径只有微孔大小（＜2 nm）且材料自身的稳定性很高,难以设计合成出分级孔MIL-101（Cr）（Hierarchically Porous
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金属有机框架（Metal-organic Frameworks,MOFs）材料MIL-101（Cr）（Cr3（O）X（BDC）3（H2O）2,X=OH-or F-）因其具有高孔隙率、大比表面积和良好的稳定性等优点,成为近年来热门研究的MOFs材料之一。然而,其孔径只有微孔大小（＜2 nm）且材料自身的稳定性很高,难以设计合成出分级孔MIL-101（Cr）（Hierarchically Porous MIL-101（Cr）,HP-MIL-101（Cr））。为了拓展MIL-101（Cr）在大分子领域中的应用,本文将重点探索MIL-101（Cr）不同孔结构的合成技术,并研究其结构表征、合成机理和吸附性能。主要研究内容如下:（1）在无添加剂的条件下制备MIL-101（Cr）,探索了不同合成温度对产物产率、性能以及结构的影响,并得出以下结论:当合成温度分别为220℃、200℃和180℃时,能够合成微观形貌为正八面体的MIL-101（Cr）,并且合成温度在200℃时能够获得超高产率（95%）。当合成温度为160℃时能够合成微观形貌为球型的MIL-101（Cr）。将球型MIL-101（Cr）与该体系中其他产物进行染料吸附测试对比,结果表明,球型MIL-101（Cr）的吸附性能优于该体系中的其他产物,对甲基橙和罗丹明B染料的吸附量分别高达444.3 mg g-1和230.3 mg g-1。（2）以丙酸为调节剂,通过无模板法制备HP-MIL-101（Cr）,并对不同浓度的丙酸所合成的产物的形貌结构和吸附性能进行研究,得出以下结论:MIL-101（Cr）的纳米尺寸晶体可以用相对较低浓度的丙酸（3当量）制备,具有较高的BET比表面积(SBET=2720 m~2 g-1)。中等浓度丙酸（6当量）得到分级孔MIL-101（Cr）（HP-MIL-101（Cr））,高浓度丙酸（9当量）形成MIL-88B（Cr）棒状晶体。将HP-MIL-101（Cr）与该体系中其他产物进行染料吸附测试对比,结果表明,HP-MIL-101（Cr）的吸附性能优于该体系中的其他产物,对亚甲基蓝的吸附量最大,吸附量高达185.3 mg g-1,是同体系其他产物吸附量的7倍以上。（3）使用不同粒径的SiO2作为硬模板,通过硬模板法制备HP-MIL-101（Cr）,并对不同粒径的Si O2所合成的产物的形貌结构和吸附性能进行研究,得出以下结论:使用200 mg的小粒径Si O2和8当量乙酸可以获得该体系中最优的HP-MIL-101（Cr）（A-2）。将HP-MIL-101（Cr）与该体系中其他产物进行染料吸附测试对比,结果表明,HP-MIL-101（Cr）的吸附性能优于该体系中的其他产物,对考马斯亮蓝和亚甲基蓝的吸附量最大,吸附量分别高达647.5 mg g-1和114.7 mg g-1。
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