【摘 要】
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利用多孔材料吸附并去除有机污染物是处理污水中有机污染物的重要手段。新型纳米多孔有机材料由刚性结构单体通过共价键构筑,具有比表面积大、密度小、理化性质稳定、易于化学后修饰等优点,是污水处理的吸附剂。三嗪基共价微孔有机聚合物(CTPs)由缺电子的三嗪基团和富电子的苯环基团交替排列组成,其丰富的识别位点和良好的多孔性使其能够有效吸附在水中有机污染物。本文结合磁性吸附技术,将三嗪-三苯胺基微孔有机聚合物(
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利用多孔材料吸附并去除有机污染物是处理污水中有机污染物的重要手段。新型纳米多孔有机材料由刚性结构单体通过共价键构筑,具有比表面积大、密度小、理化性质稳定、易于化学后修饰等优点,是污水处理的吸附剂。三嗪基共价微孔有机聚合物（CTPs）由缺电子的三嗪基团和富电子的苯环基团交替排列组成,其丰富的识别位点和良好的多孔性使其能够有效吸附在水中有机污染物。本文结合磁性吸附技术,将三嗪-三苯胺基微孔有机聚合物(CTPCC-TPA)及其硝基化产物(CTPCC-TPA-NO2)与Ni形成用于硝基苯类和苯胺的吸附,主要内容如下:（1）利用三聚氰氯和三苯胺发生傅-克反应聚合成三嗪-三苯胺基微孔有机聚合物CTPCC-TPA,并以镍为磁源水热法制备磁性复合物Ni/CTPCC-TPA。结构表征显示多孔CTPCC-TPA的BET比表面积为616.7 m2/g;FT-IR显示聚合物存在均三嗪环和苯环结构,且CTPCC-TPA磁化前后结构无明显变化。本课题设计了Ni/CTPCC-TPA吸附对硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚,2,4,6-三硝基苯酚这三种硝基苯酚类化合物的实验,通过动力学、热力学模型得出吸附过程符合准二级和Langmuir吸附模型,平衡吸附量顺序为:对硝基苯酚>2,4-二硝基苯酚>2,4,6-三硝基苯酚;计算动力学、热力学参数推断Ni/CTPCC-TPA吸附硝基酚类不仅有物理吸附,同时存在化学吸附。同时评价了不同pH值和离子强度对吸附的影响,得出Ni/CTPCC-TPA与硝基酚类不仅存在π-π作用,而且存在静电作用,同时验证了三嗪环上N原子可与酚羟基的H原子形成氢键。（2）为进一步探讨上述吸附剂CTPCC-TPA吸附水中有机物的机理,本课题后修饰CTPCC-TPA,在原材料的苯环单体上引入硝基增加吸附位点同时改变材料疏水性,制备含吸电子基的Ni/CTPCC-TPA-NO2并表征其结构。选取含供电子基（-NH2）的苯胺为吸附质,对比CTPCC-TPA硝化前后吸附苯胺效果,从动力学、热力学角度考察吸附过程,结果表明吸附过程为自发的吸热熵增过程,并且硝化后Ni/CTPCC-TPA-NO2吸附效果略优于Ni/CTPCC-TPA,由此证明吸附剂与吸附质形成的电荷转移复合物效果大于吸附剂疏水性。此外通过探究pH和离子强度对吸附效果的影响,推测Ni/CTPCC-TPA与苯胺存在氢键、静电吸引等多种亲和力。分析以上两个吸附实验,得出利用多孔CTPCC-TPA比表面积大可进行物理吸附,引入硝基增加吸附位点可实现化学吸附。吸附剂与吸附质存在多种作用力,不仅有分子间作用力（范德华力、氢键等）,还可有电荷转移等作用。此外,后修饰CTPCC-TPA证明增加吸附位点可提高吸附有机污染物的性能。
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