發(fā)布時間：2020-12-13 03:12

　　隨著人類社會進入工業(yè)化時代,重金屬所引起的環(huán)境污染（特別是水污染）引起了人們的極大關(guān)注。對自然水體中的金屬離子進行吸附是目前水污染處理的有效手段之一,它具有操作簡單、成本低廉等優(yōu)點,對于環(huán)境污染治理和保障人類健康生活具有重要的現(xiàn)實意義。然而,這一技術(shù)往往受到吸附材料成本較高、吸附效率低、回收困難等問題的限制,設(shè)計并合成性能優(yōu)越的吸附材料一直是固相吸附技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。金屬有機骨架材料（Metal organic frameworks,MOFs）是一種新興的多孔材料,與傳統(tǒng)的吸附材料相比,MOFs具有比表面積大、種類多樣、易后功能化、結(jié)構(gòu)可控等優(yōu)點。但是,在用于環(huán)境水體中金屬離子吸附時,它仍存在一些不足:（1）大部分的MOFs水穩(wěn)定性相對較差,在水體中易分解,難以直接用作吸附材料;（2）MOFs材料通常缺乏可與金屬離子相互作用的功能基團,對目標金屬離子的吸附選擇性較差;（3）吸附金屬離子后,回收困難,往往需采用過濾或離心等繁瑣的分離操作。本論文的研究目的是:發(fā)展成本低廉、操作簡單、環(huán)境友好的新方法,制備具有高選擇性、大吸附容量、高穩(wěn)定性的多孔納米磁性吸附材料,包括磁性MOFs復(fù)合材料（... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：205 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
論文創(chuàng)新點
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 概述
    1.2 MOFs用于金屬離子吸附
        1.2.1 基于金屬節(jié)點的吸附
        1.2.2 基于有機配體的吸附
            1.2.2.1 基于有機配體本身的吸附
            1.2.2.2 基于有機配體后功能化的吸附
        1.2.3 基于離子交換的吸附
        1.2.4 MOFs用于金屬離子吸附的應(yīng)用現(xiàn)狀及存在問題
    1.3 基于MOFs的復(fù)合材料或衍生材料用于金屬離子吸附
        1.3.1 基于MOFs的復(fù)合材料用于金屬離子吸附
        1.3.2 基于MOFs為模板的衍生材料用于金屬離子的吸附
    1.4 磁性MOFs材料
        1.4.1 嵌入法
        1.4.2 封裝法
        1.4.3 層層自組裝法
        1.4.4 物理混合法
        1.4.5 后功能化法
        1.4.6 其它方法
    1.5 立題思想
    參考文獻
2+的吸附性能研究">第二章 自模板法制備納米磁性HKUST-1及其對Hg²⁺的吸附性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 儀器裝置
        2.2.3 復(fù)合材料的制備
2+的吸附實驗">        2.2.4 Hg²⁺的吸附實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的表征
            2.3.1.1 X-射線衍射（XRD）
            2.3.1.2 FT-IR
2吸附-解吸曲線">            2.3.1.3 N₂吸附-解吸曲線
            2.3.1.4 EDX分析
            2.3.1.5 熱力學穩(wěn)定性
            2.3.1.6 透射電子顯微鏡（TEM）表征
            2.3.1.7 磁強表征
        2.3.2 吸附性能考察
            2.3.2.1 pH的影響
            2.3.2.2 選擇性吸附考察
            2.3.2.3 吸附動力學考察
            2.3.2.4 吸附等溫曲線考察
            2.3.2.5 材料穩(wěn)定性
            2.3.2.6 材料再生及重復(fù)使用性能
    2.4 小結(jié)
    參考文獻
第三章 溶劑熱法制備核殼結(jié)構(gòu)納米磁性UiO-66及其對金屬離子的吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 儀器裝置
        3.2.3 復(fù)合材料的制備
        3.2.4 金屬離子的吸附
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的表征
            3.3.1.1 X-射線衍射（XRD）及FT-IR譜圖
2吸附-脫附曲線">            3.3.1.2 N₂吸附-脫附曲線
            3.3.1.3 熱力學穩(wěn)定性
            3.3.1.4 透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電子顯微鏡（SEM）表征
            3.3.1.5 磁強表征
            3.3.1.6 Zeta電勢的表征
        3.3.2 吸附性能研究
            3.3.2.1 溶液pH對金屬離子吸附的影響
            3.3.2.2 動力學考察
            3.3.2.3 吸附等溫曲線考察
            3.3.2.4 重復(fù)使用性
    3.4 小結(jié)
    參考文獻
2+的吸附性能研究">第四章 溶劑輔助配體交換制備巰基功能化MFCs及其對Hg²⁺的吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 儀器裝置
        4.2.3 復(fù)合材料的制備
2+的吸附">        4.2.4 Hg²⁺的吸附
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 材料表征
            4.3.1.1 X-射線衍射（XRD）與FT-IR表征
            4.3.1.2 透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電鏡（SEM）表征
2吸附-脫附曲線">            4.3.1.3 N₂吸附-脫附曲線
            4.3.1.4 熱力學穩(wěn)定性
            4.3.1.5 磁強表征
        4.3.2 吸附性能研究
            4.3.2.1 pH對吸附性能的影響
            4.3.2.2 吸附動力學
            4.3.2.3 吸附等溫曲線
            4.3.2.4 共存離子干擾
            4.3.2.5 重復(fù)使用性
    4.4 小結(jié)
    參考文獻
第五章 室溫制備氨基功能化的磁性MIL-53（Al）及其對As（Ⅴ）的吸附性能研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 儀器裝置
        5.2.3 材料的制備
        5.2.4 金屬離子吸附
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料表征
            5.3.1.1 X-射線衍射（XRD）及FT-IR譜圖
2吸附-脫附曲線">            5.3.1.2 N₂吸附-脫附曲線
            5.3.1.3 吸附材料的選擇
            5.3.1.4 熱力學穩(wěn)定性
            5.3.1.5 透射電子顯微鏡（TEM）表征
            5.3.1.6 磁強表征
        5.3.2 吸附性能研究
            5.3.2.1 溶液pH對As（Ⅴ）吸附的影響
            5.3.2.2 吸附動力學
            5.3.2.3 穩(wěn)定性
            5.3.2.4 實際應(yīng)用
    5.4 小結(jié)
    參考文獻
2+的吸附性能研究">第六章 磁性N-摻雜多孔碳的制備及其對Hg²⁺的吸附性能研究
2+的吸附性能研究">    6.1 一步法制備磁性N-摻雜多孔碳及其對Hg²⁺的吸附性能研究
        6.1.1 引言
        6.1.2 實驗部分
            6.1.2.1 試劑
            6.1.2.2 儀器裝置
            6.1.2.3 MNPCs材料的制備
2+的吸附">            6.1.2.4 Hg²⁺的吸附
        6.1.3 結(jié)果與討論
            6.1.3.1 材料的表征
                6.1.3.1.1 X-射線衍射（XRD）與FT-IR
2吸附-脫附曲線">                6.1.3.1.2 N₂吸附-脫附曲線
                6.1.3.1.3 EDX和X射線光電子能譜（XPS）分析
                6.1.3.1.4 磁強表征
                6.1.3.1.5 透射電子顯微鏡（TEM）與掃描電鏡（SEM）表征
                6.1.3.1.6 熱力學穩(wěn)定性
            6.1.3.2 吸附性能考察
                6.1.3.2.1 碳化溫度以及制備方法對材料吸附性能的影響
                6.1.3.2.2 pH對吸附性能的影響
                6.1.3.2.3 共存離子干擾
                6.1.3.2.4 吸附動力學
                6.1.3.2.5 吸附等溫曲線
                6.1.3.2.6 吸附機理考察
                6.1.3.2.7 重復(fù)使用性考察
        6.1.4 小結(jié)
2+的吸附性能研究">    6.2 快速制備磁性N-摻雜多孔碳及其對Hg²⁺的吸附性能研究
        6.2.1 實驗部分
            6.2.1.1 試劑
            6.2.1.2 材料的制備
            6.2.1.3 儀器設(shè)備
            6.2.1.4 吸附實驗
        6.2.2 結(jié)果與討論
            6.2.2.1 材料表征
                6.2.2.1.1 XRD和FT-IR表征
2吸附-解吸等溫線、EDX和磁強分析">                6.2.2.1.2 N₂吸附-解吸等溫線、EDX和磁強分析
                6.2.2.1.3 TEM/SEM、XPS和TG分析
            6.2.2.2 吸附性能研究
                6.2.2.2.1 pH的影響
                6.2.2.2.2 吸附選擇性
                6.2.2.2.3 吸附動力學
                6.2.2.2.4 吸附等溫曲線
                6.2.2.2.5 吸附機制
                6.2.2.2.6 重復(fù)使用性能
        6.2.3 小結(jié)
    參考文獻
2+的吸附性能研究">第七章 巰基功能化納米磁性多孔有機聚合物的制備及其對Hg²⁺的吸附性能研究
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 實驗試劑
        7.2.2 儀器裝置
        7.2.3 MOP-SH材料的制備
2+吸附">        7.2.4 Hg²⁺吸附
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 材料表征
2吸附-脫附曲線">            7.3.1.1 FT-IR與N₂吸附-脫附曲線
            7.3.1.2 化學與熱穩(wěn)定性
            7.3.1.3 SEM、透射電子顯微鏡（TEM）和EDX表征
            7.3.1.4 X射線光電子能譜（XPS）分析
            7.3.1.5 磁強度分析
        7.3.2 吸附性能考察
            7.3.2.1 溶液pH與共存離子的影響
            7.3.2.2 吸附動力學考察
            7.3.2.3 吸附等溫曲線
            7.3.2.4 穩(wěn)定性考察
            7.3.2.5 實際應(yīng)用
    7.4 小結(jié)
    參考文獻
第八章 總結(jié)
附錄: 作者在攻讀博士學位期間已發(fā)表或待發(fā)表的論文
致謝



本文編號：2913787