论文部分内容阅读
金属有机骨架(metal organic frameworks，MOFs)是一类新型有机-无机杂化的晶态多孔材料。这类材料具有高比表面积、孔尺寸可调、良好的物化稳定性等特点，在多个应用领域中有着广泛研究价值，尤其是在吸附水相中污染物方面。此外，利用MOFs作为前驱体制备不同类型的功能材料，也是MOFs研究热点之一。本文通过溶剂热法和碳化法制备了多种MOFs及其衍生物，并分别应用于对氯苯酚和罗丹明B的吸附以及甲基橙的降解。主要研究内容如下: (1)利用三种MOFs材料UiO-67、MOF-801和MIL-125-Ti吸附移除对氯苯酚(4-CP)。研究表明，三种MOFs的吸附行为均契合准二级动力学模型、Langmuir模型。与MOF-801和MIL-125-Ti相比，UiO-67的吸附效果更好，对4-CP的吸附量最大可达到96.5mg g-1。此外，循环实验四次后，UiO-67对4-CP的移除率仍能超过80％，表明了UiO-67有望用于含氯酚类化合物的环境修复领域。 (2)通过水热法制备了高比表面积、良好稳定性的铁基MOFs MIL-100-Fe，研究其在吸附移除染料罗丹明B(RhB)方面的应用，并探究了吸附时间、RhB浓度、pH值和循环次数对吸附行为的影响。MIL-100-Fe对RhB的吸附行为符合准二级动力学模型、Langmuir模型，其对RhB最大吸附量可达到595mg g-1，高于己知文献报道的其它材料对RhB的吸附量，表明了MIL-100-Fe在实际处理含RhB的废液方面具有显著的优势。 (3)以MIL-100-Fe作为前驱体，采用一步高温碳化法，成功制各了新型的纳米零价铁与多孔碳的复合物nZVI/C，并将其用于降解甲基橙(MO)。研究表明，在移除MO过程中，nZVI/C既具备nZVI的降解能力又拥有多孔C的吸附能力。这表明了nZVI/C在污染物去除方面具有较大的潜力，如重金属、卤代有机物、农药、硝基芳香族化合物和硝酸盐的移除等。