金属有机骨架材料MOF5的制备及其吸附性能研究

采用溶剂热合成方法,分别在90℃,110℃,130℃的反应温度条件下,制备了金属有机骨架材料MOF-5.对所得产物样品进行了XRD,SEM,BET测试表征.结果表明,所制备样品为纯相MOF-5材料.以亚甲基蓝(MB)模拟染料废水,对所制备的MOF-5材料的吸附性能进行了评价.实验结果表明,吸附平衡数据符合Langmuir等温模型,吸附的动力学过程符合准二级动力学方程.     

磁性活性炭的制备及其吸附性能

为改善粉末活性炭的可分离性,采用化学共沉淀法制备新型磁性活性炭,以亚甲基蓝为目标污染物配制染料废水,对粉末态磁性活性炭对目标污染物的处理效能进行探讨,并与粉末活性炭处理效果进行对比,考察p H、接触时间以及污染物质量浓度对其处理效能的影响.结果表明:合成的粉末态磁性活性炭吸附能力高于粉末活性炭,p H为影响其处理效能的关键因素,偏碱性的p H和适宜的接触时间有利于污染物的去除.当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、磁性活性炭投量为0.4 g/L、p H为9、反应时间为300 min时,亚甲基蓝的去除率达98.9%.亚甲基蓝在磁性活性炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温线和Elovich动力学模型,热力学分析表明,该吸附过程为自发进行的单分子层吸热反应,且以化学吸附为主.该磁性活性炭具有很好的分离性能,在自然重力沉降条件下10 min内沉淀完全,而在外强磁场作用下30 s内可实现快速分离.     

Fe基MOF的制备与可见光催化降解四环素的研究

四环素为代表的抗生素污染已成为当前环境领域研究的热点问题之一。本文采用不同合成方法制备了MIL-100(Fe)和MIL-101(Fe)金属有机框架材料。通过FTIR、XRD、SEM和粒径测试验证其结构特点,利用紫外可见漫反射证明了所制备材料具有可见光响应性。将四环素作为水体污染模型,研究了可见光照射下的降解效率。结果表明,MIL-100(Fe)和MIL-100(Fe)对四环素的光催化降解率分别为57.8%和95.3%,对比发现,MIL-101(Fe)具有更好的可见光催化降解性能。     

Ag(Ⅰ)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Ag2(4,4’-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3),Ag(4,4’-bipy)NO3和Ag(4,4’-bipy)ClO4为吸附剂,在常温常压下,研究了不同剂油物质的量比条件下的吸附脱硫效果,并测试了在不同1-辛烯含量的模拟油(含硫质量分数为500μg/g)中的脱硫效果。结果表明:3种吸附剂在吸附前后晶体骨架结构略有改变;对噻吩的吸附程度都能达到70%左右;随着吸附剂含量的增加,脱硫率明显增加,最多的Ag2(4,4’-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)可以增加12.22%;1-辛烯含量对Ag2(4,4’-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)的脱硫效果没有明显影响。同时Ag2(4,4’-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)对真实汽油的吸附脱硫实验表明:在常温常压下,真实汽油含硫质量分数可从70μg/g降低到8μg/g;再生后的吸附剂重复使用5次其吸附性能基本不变。     

Ag(Ⅰ)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3),Ag(4,4-bipy)NO3和Ag(4,4-bipy)ClO4为吸附剂,在常温常压下,研究了不同剂油物质的量比条件下的吸附脱硫效果,并测试了在不同1-辛烯含量的模拟油(含硫质量分数为500 μg/g)中的脱硫效果.结果表明:3种吸附剂在吸附前后晶体骨架结构略有改变;对噻吩的吸附程度都能达到70％左右;随着吸附剂含量的增加,脱硫率明显增加,最多的Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)可以增加12.22％; 1-辛烯含量对Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)的脱硫效果没有明显影响.同时Ag2(4,4'-bipy)2-(O3SCH2CH2SO3)对真实汽油的吸附脱硫实验表明:在常温常压下,真实汽油含硫质量分数可从70 μg/g降低到8 μg/g;再生后的吸附剂重复使用5次其吸附性能基本不变.     

Ag(I)金属有机骨架材料在汽油吸附脱硫中的应用

以金属骨架材料Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）,Ａｇ（４,４＇－ｂｉｐｙ）ＮＯ３和Ａｇ（４,４＇－ｂｉｐｙ）ＣｌＯ４为吸附剂,在常温常压下,研究了不同剂油物质的量比条件下的吸附脱硫效果,并测试了在不同１－辛烯含量的模拟油（含硫质量分数为５００μｇ／ｇ）中的脱硫效果。结果表明：３种吸附剂在吸附前后晶体骨架结构略有改变;对噻吩的吸附程度都能达到７０％左右;随着吸附剂含量的增加,脱硫率明显增加,最多的Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）可以增加１２．２２％;１－辛烯含量对Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）的脱硫效果没有明显影响。同时Ａｇ２（４,４＇－ｂｉｐｙ）２ －（Ｏ_３ＳＣＨ_２ＣＨ_２ＳＯ_３）对真实汽油的吸附脱硫实验表明：在常温常压下,真实汽油含硫质量分数可从７０μｇ／ｇ降低到８μｇ／ｇ;再生后的吸附剂重复使用５次其吸附性能基本不变。     

金属有机骨架NH2-MIL-101(Fe)对酸性橙吸附性能的研究

采用水热法合成金属有机骨架材料NH2-MIL-101(Fe),以酸性橙为对象.通过XRD、SEM验证其结构特点,同时考察溶液pH值、温度、接触时间及初始浓度对NH2-MIL-101(Fe)吸附酸性橙的影响.结果表明,溶液pH对吸附有较大的影响,pH=6时,吸附效果最佳.吸附过程符合准二级动力学模型且吸附速率较快(t1/...     

金属有机骨架材料MIL-53(Al)对污水中Ni~(2+)的吸附研究

采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MIL-53(Al)用于对污水中Ni~(2+)的处理研究,并与Al_2O_3对污水中Ni~(2+)的去除效果进行了比较。样品通过热重-差热(TG)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附等方法进行表征。采用光度吸收法分析污水中Ni~(2+)在处理前和处理后的浓度差别,结果显示,MIL-53(Al)对Ni~(2+)的去除率达到92%,Al_2O_3对Ni~(2+)的去除率达到82%,MIL-53(Al)对污水中Ni~(2+)的去除能力明显优于多孔材料Al_2O_3。     

金属有机骨架材料的合成、改性技术及其吸附分离CO_2的应用

金属有机骨架(MOFs)材料具有比表面积和孔隙率高、结构易功能化和微孔尺寸可调等特点,在CO_2吸附分离领域得到了广泛应用。详细介绍了溶剂法、微波合成法等几种典型的MOFs合成方法,综述了单组分、多组分、高CO_2压力、低CO_2压力下MOFs材料对CO_2的吸附分离情况。介绍了负载碳纳米材料、疏水性基团改性、氨基官能团改性等MOFs改性材料在气体吸附领域应用的最新进展。最后,指出了选择合适高效的制备方法合成MOFs,选择物理性质与化学性质较优的官能基团对MOFs材料改性,以提高其水热稳定性是其在CO_2吸附分离领域应用的发展趋势。     

金属有机骨架化合物的二氧化碳吸附性能的研究进展

由温室效应引起全球气候变暖的环境问题受到越来越多的关注,CO₂是对温室效应影响最大的气体。我国提出了“碳中和,碳达峰”的目标,实现目标的前提是提高对CO₂的减排与控制,在实现“双碳”目标过程中碳的捕集至关重要。金属有机骨架材料作为一种新型的吸附材料,可以进一步提高CO₂的捕集。本文阐述金属有机骨架材料的分类、合成方法以及改性方法的优缺点,探讨该材料吸附CO₂的机制,并对比在单组分和多组分条件下的吸附效果,提出使用醋酸盐或者氯化氢辅助加热优化传统水热法,以及使用不同氨基种类和氨基负载优化改性方法是未来重要的研究方向,最后展望了金属有机骨架材料吸附剂的前景,为进一步开展金属有机骨架材料吸附CO₂的研究提供参考。

     

金属有机骨架储氢材料

由美国国家标准技术研究院（NIST）、马里兰大学和加州理工学院组成的一个研究组对金属有机骨架结构材料（MOFs）用作储氢材料的可能作出了评价。研究发现,可在适当条件下结合并释放氢的材料具有一些明显的优势。     

金属有机骨架材料在超级电容器中的应用进展

金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)材料作为一种新型的多孔材料,由于其巨大的比表面积(最高可达7 000 m2·g-1)、高孔隙率、低密度及孔径可调等特点,在气体贮藏与分离、传感器以及催化等应用上显露出巨大的潜能,同时其在电化学储能方面也具有应用前景.聚焦近期MOF及其衍生材料在超级电容器中应用的研究,发现该材料的特性及存在的问题,探索制备廉价、高性能的MOF超级电容器电极材料.     

累托石复合颗粒的制备及其吸附性能研究

以累托石为吸附材料,聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,海藻酸钠(SA)为稳定剂,含2%氯化钙的饱和硼酸溶液为交联剂,制备累托石复合颗粒.研究了累托石、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)用量、交联浸泡时间、粒径等因素对累托石复合颗粒吸附性能的影响.结果表明:在静态吸附试验条件下,累托石:PVA=3 2、SA=0.03 g(累托石3 g)、交联时间4 h、粒径3 mm,制备得到的累托石复合颗粒对亚甲基蓝的吸附性能最好.该吸附过程符合准二级吸附动力学模型.     

客体分子对金属有机骨架材料储氢性能的影响

以Zn(NO3)2· 6H2O和1,4-对苯二甲酸作反应物质,N,N-二甲基甲酰胺作反应溶剂,三乙胺为去离子剂合成了一种金属有机骨架材料(MOF-5).详细考察了合成条件,并对样品进行了XRD、IR、SEM和TG-DTA表征.合成样品中含有大量的溶剂分子,采用热处理和溶剂萃取两种方法去除溶剂分子,并对处理后的样品进行了低温储氢性能测试.结果表明,样品中的客体分子是影响样品储氢性能的一个重要影响因素,客体被完全转移的样品较未进行客体转移的样品表现出更好的储氢性能.     

功能性水刺粘胶纤维膜/UiO-66-NH2的制备及其对 Cr(VI)的吸附性能研究

金属有机骨架材料 UiO-66-NH2在水中呈粉末状难以回收,水刺粘胶纤维表面含有大量的羟基,具有良好的亲水性且可工业化大规模生产。因此,通过原位生长法将 UiO-66-NH2均匀生长在水刺粘胶纤维表面,制备出 UiO-66-NH2/水刺粘胶复合纤维膜。SEM、FT-IR、BET 和 XRD 表明,水刺粘胶纤维表面上均匀生长了UiO-66-NH2。此外,探究了 pH、吸附时间、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)浓度对改复合纤维膜吸附性能的影响。最佳条件下,其最大吸附量为129.37mg/g;当 pH=1时,经过4次的循环吸附后,其对Cr(Ⅵ)的去除率从100%下降到76%,证明其具有良好的循环使用性能。UiO-66-NH2/水刺粘胶复合纤维膜对 Cr(Ⅵ)的化学吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

H6P2Mo9W9O62/MIL-101(Fe)的制备及其吸附甲基紫研究

采用溶剂热法,用H6P2Mo9W9O62对金属有机骨架MIL-101(Fe)进行修饰,制备出一种新型的金属有机骨架复合材料H6P2Mo9W9O62/MIL-101(Fe),弥补各自的不足,实现材料在吸附领域的较好应用.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-线粉末衍射(XRD)、热重分析(TG)等表征手段对所制备的材料进行表...     

有机金属骨架材料MIL-101(Cr)对甲基橙的光催化研究

本文采用将主要采用水热法在无氢氟酸的条件下合成粉末状的MIL-101(Cr)光催化剂,对条件进行优化后,制备光催化剂。以金属有机多孔材料MIL-101(Cr3+)为非均相催化剂,在紫外光下对甲基橙来研究光催化剂对污染物的分解效率。利用SEM和EDS等技术,进行了表征测试,确定光催化材料已经成功制备。通过降解程度分析,数据说明材料具有较好光催化效果。     

扩孔金属有机骨架UiO-66的制备及其光催化还原六价铬性能

金属有机骨架孔径较小(1～2 nm),在水处理中应用受到了很大的限制.针对这一问题,采用水热法,利用十二烷酸作调节剂对UiO-66进行扩孔,制备了微孔-介孔UiO-66(HP-UiO-66),并通过X射线衍射、透射电子显微镜、漫反射光谱和比表面积测试等对其进行了系统表征.结果表明,加入调节剂后,成功地将UiO-66的孔径由1.68 nm扩大至4.29 nm;反应210 min后,扩孔后的UiO-66光催化还原六价铬的效率为99.9％,与U iO-66相比,其光催化还原六价铬的效率明显提高.光催化效率提高归因于扩孔使催化剂内部的活性点位得以利用,并且改性后的U iO-66的光吸收带边发生了红移,能产生更多的光生电子,从而光催化还原性能得到了提高.