金属有机骨架材料的制备及对含酚废水的吸附研究
本课题主要研究了金属有机骨架材料对吸附苯酚的影响因素，对金属有机骨架材料的比表面性能进行研究。通过改变金属有机骨架材料的用量、苯酚溶液的初始浓度、吸附时间等因素，测定其吸光度的变化，从而得到材料的用量、吸附时间、初始浓度与吸光度之间的关系。结果显示随着用量的增加、吸附时间的增加、初始浓度的降低，吸光度都会下降。关键词金属有机骨架材料，吸光度，苯酚溶液
目录
一、前言 1
1.1、金属有机骨架材料的简介及其对含酚废水的吸附研究 1
1.2、金属有机骨架材料的配体类型 1
1.2.1、含氦杂环有机配体金属有机骨架材料2
1.2.2、含羧基有机配体金属有机骨架材料2
1.2.3、含氮杂环与羧酸混合配体金属有机骨架材料2
1.3、配体的结构 2
1.4、原料的选择 2
二、金属有机骨架材料的合成方法及含酚废水的处理 3
2.1、合成方法 3
2.1.1、扩散法3
2.1.2、水热/溶剂法 3
2.1.3、微波合成 4
2.1.4、超声合成 4
2.1.5、离子热合成 4
2.1. 6、电化学合成 4
2.1.7、机械合成 5
2.3、应用 5
2.3.1、储氢5
2.3.2、催化6
2.3.3、分离7
2.4、研究意义 7
2.5、需要解决的问题 7
2.6、含酚废水的来源 7
2.6.1、含酚废水的危害及特点 8
2.7、含酚废水的处理 8
2.7.1、溶剂萃取法8
2.7.2、蒸气法8
2.7.3、吸附法9
2.7.4、化学沉淀法9
2.7.5、生物法 9
实 验9
3.1、实验仪器9
3.2、实验药品9
3.3、实验步骤10
3.4、样品表征 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
11
3.5、金属有机骨架材料对含酚废水的吸附研究 12
3.5.1、水中苯酚的测定方法 12
3.5.2、苯酚吸光度曲线的绘制13
3.5.3、金属有机骨架材料的用量对苯酚吸附性能的影响 14
3.5.4、苯酚溶液的初始浓度对苯酚吸附性能的影响15
3.5.5、时间对苯酚吸附性能的影响16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
金属有机骨架材料的制备及对含酚废水的吸附研究
前言
1.1 金属有机骨架的简介及其处理含酚废水的研究
目前，各种新材料层出不穷，在社会生产及应用的各个领域发挥了重要的作用。特别是介孔材料，由于其结构的特殊，在多方面表现出优异的性能。近年来，一种被叫做金属有机骨架的材料悄然走入人们的视野。金属有机骨架材料之间的化学键是配位键，因此又被叫做多孔配位聚合物。由于沸石的孔径结构很小，类似于这种材料，但是骨架更加的柔韧，所以也被叫做“软沸石”。金属有机骨架材料是一种新型的具有纳米孔状结构的材料。金属有机骨架材料的结构的顶点上是金属离子，周边被多种形状的有机配体包围着。这样，构成的金属有机骨架材料具有比表面积大，【1】孔径尺寸范围也大以及内表面性质可以调控等多方面的优点和好处。而且，制作金属有机骨架材料的材料选择范围也比较广泛，易于制得。所以，金属有机骨架材料作为一种新型研究的材料，在现代化的生产中有着诸多用途。
金属有机骨架材料因其优良的性质已经广泛应用在在气体储存，混合气体分离，液相吸附、工业催化、光电磁等领域【3】。本实验在借鉴前人的基础之上，选择去除的处理对象是废水中的酚类物质。
金属有机骨架材料的吸附应用主要采用的方法主要有两种：间歇吸附和连续吸附。本实验主要采用的是间歇吸附来研究金属有机骨架材料对含酚废水的吸附实验【2】。
水中苯酚含量的常用检测方法主要有分光光度法、色谱法、荧光分析法、点化学分析法等。而本实验采用的是操作简单、高灵敏度的分光光度法。该方法又分直接测定法和间接测定法。在本实验里选择的是直接测定法。
1.2 金属有机骨架材料的配体类型
由于金属有机骨架材料具有较大的比表面积和较高的孔隙率，结稳定的优点，而且构成金属有机骨架材料的金属离子和有机配体种类繁多，金属离子与配体的 成键方式很多。而且近年来由于造就了异样的配体，制作技术的不断完善改进，具有各式各样结构的金属有机骨架材料层出不穷【4】。
1.2.1 含氦杂环有机配体金属有机骨架材料
含氮杂环类配体是我们在研究金属有机骨架材料的过程中应用最多的一种有机配体。它们的配位方式灵活多样，再与金属离子配位。与此同时，它们又是一种优秀的氢键受体。因为含氮杂环有机配体种类繁多，各式各样，构型也很多，合成容易。因此，截止到现在，已经合成了大量的具有不同空间类型的含氮杂环配体【5】。
1.2.2 含羧基有机配体金属有机骨架材料
与含氮杂环有机配体相对应的是含羧基有机配体。近些年来，科研者们合成了大量的含羧基有机配体的金属有机骨架材料。对比含氮杂环配体更有优势的是：含羧基有机配体构成的金属有机骨架材料所形成的配位键更加的稳定，更加的强劲，键能高出许多，所以他们的热稳定性也很高，所以含氮杂环化合物的热稳定性不如含羧基有机配体的化合物。
1.2.3 含氮杂环与羧酸混合配体金属有机骨架材料
由于含氮杂环配体与含羧基有机配体各有各的优点，所以两者混合的配体也就越来越多，配位方式更加的复杂，这也让他们的最终形态结构备受期待【6】。他们之间可以是氮氮杂环、羧基羧基杂环，也可以是氮羧基杂环。这些配位化合物的的研究，表现了金属有机骨架材料在诸方面都表现出了特殊的性能和巨大的市场前景。
目录
一、前言 1
1.1、金属有机骨架材料的简介及其对含酚废水的吸附研究 1
1.2、金属有机骨架材料的配体类型 1
1.2.1、含氦杂环有机配体金属有机骨架材料2
1.2.2、含羧基有机配体金属有机骨架材料2
1.2.3、含氮杂环与羧酸混合配体金属有机骨架材料2
1.3、配体的结构 2
1.4、原料的选择 2
二、金属有机骨架材料的合成方法及含酚废水的处理 3
2.1、合成方法 3
2.1.1、扩散法3
2.1.2、水热/溶剂法 3
2.1.3、微波合成 4
2.1.4、超声合成 4
2.1.5、离子热合成 4
2.1. 6、电化学合成 4
2.1.7、机械合成 5
2.3、应用 5
2.3.1、储氢5
2.3.2、催化6
2.3.3、分离7
2.4、研究意义 7
2.5、需要解决的问题 7
2.6、含酚废水的来源 7
2.6.1、含酚废水的危害及特点 8
2.7、含酚废水的处理 8
2.7.1、溶剂萃取法8
2.7.2、蒸气法8
2.7.3、吸附法9
2.7.4、化学沉淀法9
2.7.5、生物法 9
实 验9
3.1、实验仪器9
3.2、实验药品9
3.3、实验步骤10
3.4、样品表征 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
11
3.5、金属有机骨架材料对含酚废水的吸附研究 12
3.5.1、水中苯酚的测定方法 12
3.5.2、苯酚吸光度曲线的绘制13
3.5.3、金属有机骨架材料的用量对苯酚吸附性能的影响 14
3.5.4、苯酚溶液的初始浓度对苯酚吸附性能的影响15
3.5.5、时间对苯酚吸附性能的影响16
结论 18
致谢 19
参考文献 20
金属有机骨架材料的制备及对含酚废水的吸附研究
前言
1.1 金属有机骨架的简介及其处理含酚废水的研究
目前，各种新材料层出不穷，在社会生产及应用的各个领域发挥了重要的作用。特别是介孔材料，由于其结构的特殊，在多方面表现出优异的性能。近年来，一种被叫做金属有机骨架的材料悄然走入人们的视野。金属有机骨架材料之间的化学键是配位键，因此又被叫做多孔配位聚合物。由于沸石的孔径结构很小，类似于这种材料，但是骨架更加的柔韧，所以也被叫做“软沸石”。金属有机骨架材料是一种新型的具有纳米孔状结构的材料。金属有机骨架材料的结构的顶点上是金属离子，周边被多种形状的有机配体包围着。这样，构成的金属有机骨架材料具有比表面积大，【1】孔径尺寸范围也大以及内表面性质可以调控等多方面的优点和好处。而且，制作金属有机骨架材料的材料选择范围也比较广泛，易于制得。所以，金属有机骨架材料作为一种新型研究的材料，在现代化的生产中有着诸多用途。
金属有机骨架材料因其优良的性质已经广泛应用在在气体储存，混合气体分离，液相吸附、工业催化、光电磁等领域【3】。本实验在借鉴前人的基础之上，选择去除的处理对象是废水中的酚类物质。
金属有机骨架材料的吸附应用主要采用的方法主要有两种：间歇吸附和连续吸附。本实验主要采用的是间歇吸附来研究金属有机骨架材料对含酚废水的吸附实验【2】。
水中苯酚含量的常用检测方法主要有分光光度法、色谱法、荧光分析法、点化学分析法等。而本实验采用的是操作简单、高灵敏度的分光光度法。该方法又分直接测定法和间接测定法。在本实验里选择的是直接测定法。
1.2 金属有机骨架材料的配体类型
由于金属有机骨架材料具有较大的比表面积和较高的孔隙率，结稳定的优点，而且构成金属有机骨架材料的金属离子和有机配体种类繁多，金属离子与配体的 成键方式很多。而且近年来由于造就了异样的配体，制作技术的不断完善改进，具有各式各样结构的金属有机骨架材料层出不穷【4】。
1.2.1 含氦杂环有机配体金属有机骨架材料
含氮杂环类配体是我们在研究金属有机骨架材料的过程中应用最多的一种有机配体。它们的配位方式灵活多样，再与金属离子配位。与此同时，它们又是一种优秀的氢键受体。因为含氮杂环有机配体种类繁多，各式各样，构型也很多，合成容易。因此，截止到现在，已经合成了大量的具有不同空间类型的含氮杂环配体【5】。
1.2.2 含羧基有机配体金属有机骨架材料
与含氮杂环有机配体相对应的是含羧基有机配体。近些年来，科研者们合成了大量的含羧基有机配体的金属有机骨架材料。对比含氮杂环配体更有优势的是：含羧基有机配体构成的金属有机骨架材料所形成的配位键更加的稳定，更加的强劲，键能高出许多，所以他们的热稳定性也很高，所以含氮杂环化合物的热稳定性不如含羧基有机配体的化合物。
1.2.3 含氮杂环与羧酸混合配体金属有机骨架材料
由于含氮杂环配体与含羧基有机配体各有各的优点，所以两者混合的配体也就越来越多，配位方式更加的复杂，这也让他们的最终形态结构备受期待【6】。他们之间可以是氮氮杂环、羧基羧基杂环，也可以是氮羧基杂环。这些配位化合物的的研究，表现了金属有机骨架材料在诸方面都表现出了特殊的性能和巨大的市场前景。
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