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《鉬系多酸修飾金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料的制備及其吸附性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)O614.6學(xué)號(hào)2015X07030014學(xué)校代碼10513密級(jí)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)鉬系多酸修飾金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料的制備及其吸附性能研究作者姓名:龔文朋一級(jí)學(xué)科:化學(xué)二級(jí)學(xué)科:無(wú)機(jī)化學(xué)指導(dǎo)教師:楊水金教授答辯日期:2018年5月23日AThesisSubmittedinFulfillmentofRequirementsfortheDegreeofMasterofSciencesinInorganicChemistryResearchontheSynthesisandAdsorptionPropertiesofCompositesBasedonMolybdenumHeteropol
2、yacidDecoratingMetalOrganicFrameworksCandidate:GongWenpengMajor:InorganicChemistrySupervisor:Prof.YangShuijinHubeiNormalUniversityHuangshi435002,P.R.ChinaMay,2018摘要采用溶劑熱法制備基于多酸修飾金屬有機(jī)骨架的復(fù)合材料,通過(guò)IR、XRD、TG、BET、ICP-MS、EDS、Zeta電位、SEM等表征手段對(duì)其組成、結(jié)構(gòu)、形貌、穩(wěn)定性和表面所帶電荷進(jìn)行分析,并通過(guò)吸附水溶液中的染料來(lái)研究它們的吸附性能。具體內(nèi)容如下:在溶劑熱條件下,以H3
3、PMo12O40、均苯三甲酸、硝酸銅為原料構(gòu)筑一例金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料H3PMo12O40@Cu3(BTC)2,探究其作為一種吸附劑去除水溶液中的染料亞甲基藍(lán)效果。系統(tǒng)考察溶液的初始pH,初始濃度,初始溫度對(duì)H3PMo12O40@Cu3(BTC)2去除水溶液中的染料亞甲基藍(lán)效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示亞甲基藍(lán)溶液在較低的初始pH值和溫度下吸附效果較好。H3PMo12O40@Cu3(BTC)2的吸附等溫線結(jié)果與Langmuir等溫吸附模型相符,吸附過(guò)程可以用擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行擬合。熱力學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)ΔG<0,ΔΗ<0,表明H3PMo12O40@Cu3(BTC)2對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附過(guò)程是自發(fā)和放熱的,在
4、溶液pH=2,溫度為20℃條件下,H3PMo12O40@Cu3(BTC)2對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附量為240.96mg/g,而且對(duì)甲基紫、羅丹明B、孔雀石綠、堿性品紅等染料有良好的吸附性能。采用溶劑熱法,以H3PMo12O40和金屬有機(jī)骨架MOF-5(Zn4O(BDC)3)分別作為活性組分和載體制備新型吸附劑H3PMo12O40/MOF-5。H3PMo12O40/MOF-5對(duì)水溶液中陽(yáng)離子染料亞甲基藍(lán)有較好的吸附效果。系統(tǒng)研究了染料溶液的pH,溫度,濃度對(duì)H3PMo12O40/MOF-5吸附容量的影響。H3PMo12O40/MOF-5吸附染料的等溫吸附線和吸附過(guò)程,分別可以用Langmuir等溫吸附
5、模型和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型來(lái)擬合。熱力學(xué)參數(shù)ΔG<0,ΔΗ<0和ΔS>0,表明H3PMo12O40/MOF-5對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附是自發(fā)和放熱的,對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附量為194.93mg/g,同時(shí)對(duì)甲基紫、羅丹明B、孔雀石綠等陽(yáng)離子染料有較好的吸附效果。采用一鍋溶劑熱法合成四種基于多酸修飾金屬有機(jī)骨架的復(fù)合材料’’H6P2Mo18O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5、H6P2Mo15W3O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5、’’H3PW6Mo6O40/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5和H3PMo12O40/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5。研究’H6P2Mo1
6、8O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5對(duì)染料的吸附。系統(tǒng)考察染料初始pH,初始I’濃度,初始溫度對(duì)H6P2Mo18O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5去除水溶液中的染料的影響。吸附結(jié)果表明運(yùn)用多酸對(duì)金屬有機(jī)骨架進(jìn)行修飾改性,增加了金屬有機(jī)骨架’的吸附驅(qū)動(dòng)力和活性位點(diǎn);H6P2Mo18O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5吸附陽(yáng)離子染料時(shí),H6P2Mo18O62可以與陽(yáng)離子染料極化產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,同時(shí)以活性位點(diǎn)來(lái)與陽(yáng)離子染’料發(fā)生吸附作用。H6P2Mo18O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5吸附亞甲基藍(lán)溶液的吸附過(guò)程與擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型相符,等溫線符合L
7、angmuir等溫吸附模型,熱力學(xué)數(shù)據(jù)表明復(fù)合材料對(duì)染料的吸附均是自發(fā)的過(guò)程,對(duì)甲基紫、羅丹明B、孔雀石綠等’陽(yáng)離子染料也有良好的吸附性能。H6P2Mo18O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5、’’H6P2Mo15W3O62/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5、H3PW6Mo6O40/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5和’H3PMo12O40/Zn(BDC)(4,4-Bipy)0.5的