【摘 要】
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近期,金属-有机骨架材料因为具有丰富的官能团,逐渐成为捕获水中各种金属离子和有机药物污染物的新兴材料。本论文主要研究了PCN-222-PA和UiO-66-Py对重金属离子的吸附情况。同时,根据PCN-222的特点,研究了其对有机药物阿米替林的选择吸附性能,具体工作如下:(1)合成了具有良好生物相容性且有利于被吸附物质扩散的PCN-222,并应用其吸附有机药物——阿米替林。研究结果发现,其具有342
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近期,金属-有机骨架材料因为具有丰富的官能团,逐渐成为捕获水中各种金属离子和有机药物污染物的新兴材料。本论文主要研究了PCN-222-PA和UiO-66-Py对重金属离子的吸附情况。同时,根据PCN-222的特点,研究了其对有机药物阿米替林的选择吸附性能,具体工作如下:(1)合成了具有良好生物相容性且有利于被吸附物质扩散的PCN-222,并应用其吸附有机药物——阿米替林。研究结果发现,其具有342.47 mg·g-1的超大吸附容量,而且吸附平衡可以在数分钟之内迅速达到。进一步的研究表明,阿米替林中的官能团与吸附剂表面的相互作用对PCN-222吸附水溶液中阿米替林有着重要的影响。(2)通过溶剂辅助配体掺入法合成了植酸(PA)负载的PCN-222(PCN-222-PA),并在一系列条件下应用于水溶液中的U(VⅥ)吸附。由于含有大量的自由磷酸基团,PCN-222-PA的吸附容量(401.61 mg·g-1)优于大多数报道的基于MOFs的吸附剂,并比原始PCN-222的吸附量高出347.75%。在其他金属离子和镧系元素共存的条件下,其还对U(Ⅵ)显示出卓越的去除效率和择性。PCN-222-PA良好的性能是由于U(Ⅵ)与PCN-222-PA表面修饰的磷酸盐位点之间的络合作用。(3)合成了一种利用吡啶基团改性的MOF材料——UiO-66-Py,由于其具有良好的水稳定性和循环利用性能,将其应用于快速高效地捕获Cr(VⅥ)。在298 K的条件下,根据Langmuir模型可以得到UiO-66-Py对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为195.31 mg·g-1,这一数值是未改性UiO-66的5倍。通过表征和理论分析发现,上述两种吸附剂的吸附量具有差别的原因是UiO-66-Py的N-杂环与Cr(Ⅵ)相互作用。
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