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金属有机骨架结构(Metal Organic Frameworks,MOFs)是一种新型的多孔材料,具有种类多样性,结构可调控性,高比表面积及良好的热稳定性等优点,在多个领域有着潜在的应用,尤其是在吸附和荧光传感方面。由于锆羟基对磷酸盐和砷酸盐表现出了很强的亲和性,而锆基金属有机骨架结构中含有丰富的锆羟基,因此本文合成了多种锆基金属有机骨架结构,探讨了具有荧光性质的锆基金属有机骨架结构对焦磷酸离子的识别作用,并研究了高比表面积的金属有机骨架结构对焦磷酸离子的吸附以及具有不同缺陷程度的金属有机骨架结构对有机砷的吸附移除。 (1)溶剂热合成了带有荧光性质的锆基MOFs Zr-NDC,用来识别焦磷酸离子(PPi)。MOFs结构内的Zr-OH与焦磷酸离子络合,使得MOFs材料的荧光增强,当焦磷酸离子在低浓度0-40μM范围时,MOFs材料的荧光增强表现出很好的线性关系,120 min可以达到荧光平衡,检测下限为0.38μM,为荧光MOFs在生物领域内应用提供了参考依据。 (2)溶剂热合成了具有高比表面积和孔容的锆基金属有机骨架结构UiO-67,将其应用于焦磷酸离子的吸附移除。UiO-67吸附焦磷酸离子的吸附动力学满足准二级方程模型,吸附平衡等温式满足Langmuir模型,吸附量为3.67mmol/g,30 min可以达到吸附平衡,优异的吸附效果使得UiO-67在处理焦磷酸废液上有着很好的应用前景。 (3)通过改变调节剂苯甲酸的浓度,合成了具有不同缺陷程度的锆基金属有机骨架结构UiO-66。在吸附有机砷洛克沙肿(ROX)时,吸附动力学满足准二级方程模型,吸附平衡等温式满足Langmuir模型。随着晶体结构中的缺陷程度的增多,对ROX的吸附量增大,达到吸附平衡所需要的时间减少。特别是UiO-66-20,对ROX的吸附量可以达到730 mg/g,30 min可以到达吸附平衡,可以作为有机砷废液移除的有效吸附剂。