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空气中挥发性有机化合物(VOCs)污染对人类健康的影响已经引起了人们的高度重视,各级政府也采取了相应措施。但有效监控和根除的关键是有效捕获和准确检测污染物的组成,然后确认来源和消除方法。为此,根据VOCs特性,设计合成了新型多孔材料——类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)及其复合材料,即分别发展了ZIF-7、ZIF-7/膨胀石墨、介孔硅胶微球表面自组装ZIF层(SiO2@ZIF-7和SiO2@ZIF-8)的合成方法;研究了这些多孔材料吸附/解吸VOCs的作用机理,发现其吸附特征规律;将合成材料用于吸附管填料,建立了在线热解吸-气相色谱法分离富集室内痕量有毒有害气体的检测方法。第一章:简要概述了VOCs的定义、分类和对生态环境和人类身体健康的威胁与危害,以及常见的VOCs检测方法的研究进展。概述了金属-有机骨架(MOFs)及其复合材料的特性与应用,重点论述了MOFs及其复合材料与VOCs之间的吸附作用机理。第二章:通过锌离子和苯并咪唑的络合反应,制备了ZIF-7。将ZIF-7用作吸附剂,优化了ZIF-7的吸附和解吸条件,建立了在线热解吸-气相色谱法(TD-GC)检测室内痕量VOCs的新方法。利用TD-GC技术,研究了ZIF-7和VOCs分子间的吸附作用机理,结果发现,π-π堆叠和疏水相互作用在二者之间起主导作用,同时还受到孔/分子尺寸效应的影响;其特征吸附规律研究表明,ZIF-7对苯和乙酸丁酯有较强吸附能力。在实际样品检测中获得满意结果,方法精密度(RSD,n=5)为1.697.97%,检出限为1.222.38 ng,定量限为4.057.94 ng,并且具有良好的线性关系(相关系数R2=0.99700.9994)。同商品的Tenax-TA和活性炭比较研究,结果发现ZIF-7吸附效率高、抗干扰性能强、重复使用率高等优点。第三章:采用接种法成功制备了SiO2@ZIF-7和SiO2@ZIF-8核-壳微球,对比两种材料与单一相ZIF-7和ZIF-8以及商品化的Tenax-TA和活性炭在吸附VOCs性能上的异同。结果表明,将SiO2微球和ZIF材料进行复合的策略不仅有效的解决了单一相ZIF解吸效率较低的缺点,而且吸附效率有所提高。配体苯并咪唑有利于ZIF-7和SiO2@ZIF-7对含有π共轭体系的VOCs的吸附,而2-甲基咪唑使ZIF-8和SiO2@ZIF-8有利于吸附烷烃等具有疏水性的的物质。同时证明了ZIF及其复合材料是一类优于商品化Tenax-TA以及活性炭的吸附剂。第四章:采用插层法,以鳞片石墨作为原料,经过高温膨胀成功制备了膨胀石墨(EG)。将质量分数为0、10、30、50和100%的EG掺杂入ZIF-7,制备了ZIF-7/EG复合材料。通过TD-GC技术研究VOCs的分子尺寸与极性大小对ZIF-7和ZIF-7/EG材料的吸附影响。结果表明,分子尺寸越小和极性越大越容易被吸附。但合成材料与VOCs分子之间更容易受到π-π堆叠和疏水相互作用的影响。此外研究结果表明,10%EG掺杂量的ZIF-7/EG复合料的吸附能力最佳。