水中難降解有機污染物毒性大且易于在環(huán)境中及生物體內(nèi)富集,危害環(huán)境及人類的健康。芬頓(Fenton)技術(shù)是一種降解水中難降解有機污染物的有效方法。傳統(tǒng)均相Fenton技術(shù)存在反應條件嚴苛(pH≈3)、催化劑難回收及反應后產(chǎn)生鐵泥等問題。非均相類芬頓技術(shù)可以解決均相芬頓技術(shù)存在的上述問題,受到越來越多的關(guān)注。但現(xiàn)有非均相催化劑催化效率仍有待提高,并且其催化機理仍不明確。針對上述問題,論文以鐵基金屬有機框架化合物(MOFs)作為非均相類Fenton催化劑,利用MOFs組成及結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)的特性,探索了通過改變MOFs結(jié)構(gòu)、過渡金屬元素摻雜及在有機配體上修飾特定基團等提高鐵基MOFs催化效率的方法。闡明了鐵基MOFs結(jié)構(gòu)和組成與其催化性能之間的構(gòu)效關(guān)系,并揭示了其催化機理,為制備高效非均相類Fenton催化劑提供新思路和方法。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)選擇具有不同結(jié)構(gòu)的鐵基 MOFs(MIL-53(Fe)、MIL-88B(Fe)和 MIL-101(Fe))作為非均相類Fenton催化劑,以苯酚作為目標污染物考察MOFs結(jié)構(gòu)對催化活性的影響。實驗結(jié)果顯示,在相同反應條件下,MIL-88B(Fe)...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．４過渡金屬摻雜鐵氧化物提高催化效率原理圖??

樣及結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)的特性。通過選擇不同金屬離子或者有機配體作為原料，可以制備出不??同結(jié)構(gòu)及孔徑的ＭＯＦｓ。ＭＯＦｓ材料的出現(xiàn)填補了傳統(tǒng)微孔和介孔材料之間孔尺寸的空??白（圖１．５）。??目前，ＭＯＦｓ材料被廣泛用到氣體的存儲、吸附與分離以及催化等方面。在催化領(lǐng)??域，ＭＯＦｓ材料有....

圖１．５幾種ＭＯＦｓ及沸石類材料的孔徑??Ｆｉｇ．?１．５?Ｐｏｒｅ?ｓｉｚｅｓ?ｏｆ?ｓｅｖｅｒａｌ?ＭＯＦｓ?ａｎｄ?ｚｅｏｌｉｔｅｓ??

（１）無機金屬元素??ＭＯＦｓ中的無機金屬元素包括過渡金屬、鑭系金屬、堿土金屬、堿金屬及混合金屬??等（圖１．６），其中以過渡金屬最為常見如Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋、ＮＰ、Ｆｅ２＋、Ｃｏ２＋等［１Ｑ３＿１Ｗ］。這是因??為過渡金屬離子具有較多的空軌道，易于與有機配體配位。ＭＯＦｓ結(jié)構(gòu)受....

圖１．７?ＭＯＦｓ中的催化活性位點??Ｆｉｇ．?１．７?Ａｃｔｉｖｅ?ｓｉｔｅｓ?ｉｎ?ＭＯＦｓ??

收利用性的優(yōu)點，具有傳統(tǒng)催化材料無法比擬的優(yōu)勢。在過去２０年中，ＭＯＦｓ材料在??催化領(lǐng)域取得了令人矚目的進展。??ＭＯＦｓ催化根據(jù)活性位點不同主要分為三種［１（）１］，如圖１．７所示：①無機金屬??中心催化；②有機配體催化；③ＭＯＦｓ功能化修飾催化，通過在金屬簇、有機配??體或....

圖１．８?ＭＩＬ－１００系列及ＭＩＬ－１０１系列ＭＯＦｓ中通過加熱脫水形成不飽和配位金屬位點??

收利用性的優(yōu)點，具有傳統(tǒng)催化材料無法比擬的優(yōu)勢。在過去２０年中，ＭＯＦｓ材料在??催化領(lǐng)域取得了令人矚目的進展。??ＭＯＦｓ催化根據(jù)活性位點不同主要分為三種［１（）１］，如圖１．７所示：①無機金屬??中心催化；②有機配體催化；③ＭＯＦｓ功能化修飾催化，通過在金屬簇、有機配??體或....

本文編號：3980116