基于MOF材料的新型环保色料的制备与研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jenniechen007
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近年来由于染料、颜料等物质对环境的危害愈演愈烈,同时,色料由于自身稳定性差、寿命短、易光解的缺陷使得应用使用受到局限,而MOF材料具有优异的比表面积、高稳定性、可特异性修饰等特性,因此可以使用MOF材料和色料合成兼具色料和MOF材料优秀特性的新型复合材料。本课题选用MOF材料ZIF-8对五种染料(碱性品红、橙黄G、亮绿、碱性蓝、乙基紫)进行包覆得到新型复合材料,复合材料的结构通过X-射线衍射进行分析,对它们进行了红外、紫外吸收、热重、扫描电镜等手段表征,并对它们的性能进行了探究分析。主要内容如下:1.首先对色料、色料的分类、发展现状、应用以及环保色料进行了简介,而且对金属有机骨架材料的结构、性质、分类、合成方法、国内外研究进展以及应用前景进行了简要的介绍,并对ZIFs系列材料的定义、制备方法等做了简要概括,最后对传统色料在稳定性等方面的局限性进行了阐述,在此基础上提出了用金属有机骨架材料对传统色料进行包覆从而提升色料稳定性的方法,即通过一锅法合成MOFs材料ZIF-8对色料进行包覆合成新型环保色料Dye@ZIF-8。2.其次通过金属有机骨架材料(ZIF-8)的制备进行了反应条件的优化选择,进行了金属有机骨架材料(ZIF-8)对色料的包覆从而合成环保色料Dye@ZIF-8,最后通过紫外吸收光谱、红外光谱、热重、X-射线衍射以及扫描电镜对ZIF-8、色料、Dye@ZIF-8进行表征,并分析了不同颜色色料包覆的效果以及制备的环保色料Dye@ZIF-8的稳定性。从而证明新型环保色料Dye@ZIF-8合成的可行性。3.进行了两种色料混合配比的新型环保色料Dye@ZIF-8的制备,同时通过紫外吸收光谱、红外光谱、X-射线衍射分析以及热重分析对其进行了表征。并分析了不同颜色混合色料包覆的效果以及制备的环保色料的稳定性,从而证实了MOFs材料ZIF-8包覆色料制备新型环保色料Dye@ZIF-8的可行性。4.本文通过用MOFs材料ZIF-8对染料进行成功包覆,合成了新型环保色料。基于环保色料Dye@ZIF-8孔隙率高、比表面积高、热稳定好及结构多样且可调等多种性能特点和优势,并对其在染发、涂料、油墨等方面的应用以及未来的研究发展进行了展望。
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