金屬-有機骨架(Metal-Organic Frameworks，MOFs)是一類新型的多孔材料，由金屬和有機配體自組裝形成。組成和結構豐富多樣，且比表面積大、孔徑可調控和便于后修飾等優(yōu)點決定了這類材料作為潛在的吸附劑對水體環(huán)境污染物進行研究。本論文旨在初步探究MOFs作為吸附劑在有機污染物的去除和固相(微)萃取中的應用潛力。主要研究內容與創(chuàng)新點概括如下： 水熱法合成了MIL-100(Fe)并采用批吸附實驗方法研究了孔雀石綠在該材料中的吸附行為，對比在不同溫度下的吸附平衡等溫線，測定了不同濃度孔雀石綠在MIL-100(Fe)吸附劑上的動力學數(shù)據(jù)，以及對吸附后材料的再生條件進行了考察。實驗結果表明，F(xiàn)reundlich方程對孔雀石綠在MIL-100(Fe)吸附劑的吸附等溫線實現(xiàn)最佳擬合。通過對動力學的研究發(fā)現(xiàn)，該吸附過程符合準二級動力學方程，并且在整個吸附過程熵變起著重要作用。在對顆粒內擴散模型的擬合分析發(fā)現(xiàn)該吸附存在多個不同的過程，其中膜擴散過程決定了吸附起始的速率。通過Zeta電勢和X射線光電子能譜數(shù)據(jù)分析可知MIL-100(Fe)材料對孔雀石綠的吸附除了靜電吸附的作用外，還存在Le...

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    第一節(jié) 水體有機污染物
        1.1.1 有機染料
        1.1.2 持久性有機污染物
    第二節(jié) 金屬-有機骨架簡介
        1.2.1 金屬-有機骨架的特點
        1.2.2 金屬-有機骨架的合成方法
        1.2.3 金屬-有機骨架對污染物吸附的應用
    第三節(jié) 磁性材料用于樣品預處理的研究進展
        1.3.1 磁性微球的合成方法
        1.3.2 磁性復合材料在樣品預處理的應用
    第四節(jié) 課題設計
    參考文獻
第二章 金屬-有機骨架 MIL-100(Fe)對孔雀石綠吸附行為研究
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        2.2.1 儀器與試劑
        2.2.2 MIL-100(Fe)、MIL-101(Cr)及 MIL-53(Al)的制備
        2.2.3 等溫吸附實驗
        2.2.4 動力學實驗
    第三節(jié) 結果與討論
        2.3.1 表征
        2.3.2 吸附劑質量
        2.3.3 酸度對吸附的影響
        2.3.4 離子強度的影響
        2.3.5 孔雀石綠在 MIL-100(Fe)上的吸附
        2.3.6 熱力學研究
        2.3.7 動力學研究
        2.3.8 吸附機理
        2.3.9 MIL-100(Fe)的再生
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
第三章 快速磁功能化 MOFs MIL-101 用于磁固相萃取水中的多環(huán)芳烴
    第一節(jié) 前言
    第二節(jié) 實驗部分
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 磁性微球 Fe₃O₄的制備
        3.2.3 Fe₃O₄@SiO₂的制備
        3.2.4 合成 MIL-101
        3.2.5 原位磁功能化 MIL-101 及磁固相萃取
        3.2.6 樣品制備
    第三節(jié) 結果與討論
        3.3.1 表征
        3.3.2 MIL-101(Cr)的加入量
        3.3.3 酸度影響
        3.3.4 萃取時間影響
        3.3.5 離子強度的影響
        3.3.6 洗脫試劑的選擇
        3.3.7 Fe₃O₄@SiO₂/MIL-101 吸附 PAHs 的機理
        3.3.8 分析特征量
        3.3.9 樣品分析
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
第四章 不銹鋼絲表面原位生長Bio-MOF-1薄膜用于固相微萃取水體中的多環(huán)芳烴
    第一節(jié) 引言
    第二節(jié) 實驗部分
        4.2.1 試劑
        4.2.2 儀器
        4.2.3 固相微萃取纖維的制備
        4.2.4 固相微萃取纖維裝置
        4.2.5 樣品分析過程
        4.2.6 樣品采集
    第三節(jié) 結果與討論
        4.3.1 表征
        4.3.2 解析時間和解析溫度的影響
        4.3.3 萃取時間的影響
        4.3.4 萃取溫度的影響
        4.3.5 離子強度的影響
        4.3.6 pH 的影響
        4.3.7 攪拌速率的影響
        4.3.8 分析特征量
        4.3.9 樣品測定
    第四節(jié) 本章小結
    參考文獻
參考文獻
致謝
附錄：英文縮寫一覽表
個人簡歷及研究成果



本文編號：3825450