不同氨基修饰条件对NH2-MIL-53(Al)CO2吸附性能的影响

采用水热合成法,通过改变配体中2-氨基对苯二甲酸的含量制备了不同氨基含量的NH₂-MIL-53（Al）,考察了氨基含量,氨基功能化方法和氨基种类对NH₂-MIL-53（Al）的CO₂吸附性能的影响。傅里叶变换红外光谱表征（IR）发现在3500～3900 cm^-1处存在-NH₂基的伸缩振动带,氨基修饰成功。低压下,NH₂-MIL-53（Al）的CO₂吸附容量随氨基含量的增加而增大,且当氨基含量100%时,其CO₂吸附性能优于直接合成的NH₂-MIL-53（Al）。合成前修饰比合成后修饰,更有利于提高CO₂吸附容量。采用乙醇胺、1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯、N,N'-二亚乙基三胺进行后氨基功能化都不能提高MIL-53的CO₂吸附能力。     

磁性双金属有机骨架材料的制备及其对水中四环素的吸附

本文采用一锅法制备了磁性双金属有机骨架材料Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)，并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)以及振动样品磁强计(VSM)等手段对其进行表征。将Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)用于吸附去除水中的四环素，考察了吸附剂用量、pH、吸附时间和四环素初始浓度对吸附效果的影响。吸附实验结果表明，Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)对四环素的吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，最大吸附量为284.09 mg/g。此外，Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)呈超顺磁性，可通过外加磁场快速回收，且具有良好的循环吸附性能。因此，磁性双金属有机骨架材料Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)作为吸附剂在处理四环素废水方面有着广阔的应用前景。     

NH2-MIL-125(Ti)光催化剂的研究进展

NH₂-MIL-125(Ti)具有较大的比表面积和孔隙率、均匀的孔道分布以及功能可调节性等优点,在光催化领域具有重要的应用前景,但同时也存在光生电子-空穴复合快和可见光利用率低等缺点。首先,介绍了钛酯的类型、反应物浓度、反应溶剂体积比和晶化时间对NH₂-MIL-125(Ti)晶体形貌的影响;接着,总结了提高NH₂-MIL-125(Ti)光催化活性的方法;然后,综述了国内外NH₂-MIL-125(Ti)光催化剂的应用现状;最后,提出了NH₂-MIL-125(Ti)光催化剂的发展方向。     

磁性金属有机框架材料制备及吸附性能研究

利用简单的溶剂热法合成了MIL-101（Fe）/CoFe₂O₄和MIL-101（Fe）/NiFe₂O₄磁性金属有机框架纳米复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、振动磁强计（VSM）、热重分析仪（TGA）和紫外可见分光光度计（UV）等对复合材料的相结构、形貌、磁性能和吸附性能进行了研究。将磁性金属有机框架材料用于吸附污水中罗丹明B（RhB）,研究了罗丹明B初始质量浓度对复合材料吸附能力的影响。结果表明,制备的磁性金属有机框架复合材料的形貌均匀、结晶度高,具有高的饱和磁化强度。复合物具有金属有机框架材料和磁性材料的双重优点。MIL-101（Fe）/CoFe₂O₄对罗丹明B有较高的吸附能力（97.3 mg/g）。热力学研究发现吸附等温方程符合Langmuir模型,吸附动力学研究表明吸附机制与吸附质和吸附剂有关。磁性金属有机框架纳米复合材料作为污水处理剂将具有广阔的应用前景。     

用于水中有机污染物处理的Co3O4/TiO2/多孔炭复合材料

具有高吸附、强降解、易回收特性的新型功能材料在治理水中有机污染物上具有广泛的应用前景。本研究以多孔Ti基MOF材料NH₂-MIL-125(Ti)为前体,通过后修饰方法在孔洞中引入Co²⁺,再通过高温炭化制备得到Co₃O₄/TiO₂/多孔炭复合材料,并通过多种手段对复合材料进行了表征。实验用甲基橙模拟水中有机污染物,研究了复合材料对甲基橙的吸附性能、光催化降解性能及回收再利用能力。研究结果表明复合材料对甲基橙的吸附过程符合准二级动力学方程,其吸附能力随着复合材料中Co₃O₄含量先增加后减小,C120（5.23% Co₃O₄/48.72%TiO₂/多孔炭）具有最强的平衡吸附量,达到273.22mg/g_sample。同时该样品对甲基橙也具有较强的光催化降解能力,并且由于Co₃O₄的强磁性,可以很容易地通过外磁场从水中分离。本工作为应用于有机废水处理的新型功能材料的开发提供了实验依据。     

氨气改性的NH3@MIL-53(Cr)吸附CO2和CH4的性能

采取水热法成功合成MIL-53（Cr）晶体,分别应用0.1、1、3 mol·L^-1的氨气对MIL-53（Cr）进行改性,制得系列的NH₃@MIL-53（Cr）-1#,NH₃@MIL-53（Cr）-2#,NH₃@MIL-53（Cr）-3#。实验结果表明：与原始的MIL-53（Cr）晶体相比,尽管制得NH3@MIL-53（Cr）系列材料的比表面积依次减少,但其单位比表面积的CO₂吸附容量大小依次为：NH₃@MIL-53（Cr）-3#>NH₃@MIL-53（Cr）-2#>NH₃@MIL-53（Cr）-1#。表明氨气改性会使得材料表面的碱性增强,从而增强了其对酸性气体CO₂的吸附。此外,改性后的NH₃@MIL-53（Cr）对水蒸气的吸附量明显减少,表明其憎水性能得到改善。较高浓度氨气改性会导致材料的比表面积大幅下降,会引起单位质量吸附剂的吸附容量下降。用1 mol·L^-1浓度的氨气改性得到的NH3@MIL-53（Cr）-2#,不仅对CO₂的吸附容量最大,而且对CH₄的吸附容量明显下降,这将有助于进一步提高改性材料NH3@MIL-53（Cr）-2# 对CO₂/CH₄的吸附选择性。     

改性MCM-41分子筛的合成与亚甲基蓝吸附性能

选用TEOS（正硅酸乙酯）做为硅源,CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）做为表面活性剂,在碱性条件下水热合成MCM-41。实验采用3-氨丙基三甲基硅烷对MCM-41进行改性,成功得到氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41吸附剂,并使用X射线衍射（XRD）对其做了表征。考察了各种实验条件下,比如温度、吸附剂的量、pH、亚甲基蓝初始浓度等条件下MCM-41和NH₂-MCM-41对水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附能力。MCM-41和氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41均为平面六方介孔结构。结果表明,温度和pH是影响MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝吸附的最主要的因素。随着温度的升高,材料吸附能力增强,而过高或者过低的pH都会降低MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝的吸附能力。     

MIL-101(Fe)负载左旋咪唑制备缓控药物载体的研究

利用水热法制备金属有机骨架材料MIL-101(Fe),并用作模型药物左旋咪唑的药物递送载体。利用XRD、SEM、TEM、TGA、IR、Zeta电位和N₂吸附解吸等温线对材料进行表征,通过MTT法评价材料的细胞毒性。结果表明,合成的MIL-101(Fe)为八面体结构的晶体,粒径约为1μm。左旋咪唑质量浓度为5 mg/mL时MIL-101(Fe)载药量为22.20%。左旋咪唑释放研究在模拟肿瘤细胞酸性环境(pH=5.5)和模拟静脉内溶液(pH=7.4)2种不同pH的模拟体液中进行,体外释放72 h的结果表明,pH 5.5时释放率为57.31%,高于pH=7.4时的释放率;体外释放48 h后药物释放量趋于稳定,说明MIL-101(Fe)具有一定的缓释作用,MIL-101(Fe)对MCF-7细胞无毒。     

PDA/RGO复合材料对水中Fe(Ⅲ)的吸附行为

将多巴胺与氧化石墨烯纳米片层接枝复合制备了聚多巴胺/还原氧化石墨烯(PDA/RGO)复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和XPS等对该复合材料的结构和表面性质进行表征,并研究了其对水中Fe(Ⅲ)的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量、吸附时间、Fe(Ⅲ)浓度和温度对其吸附性能的影响。结果表明:通过多巴胺与氧化石墨烯的仿生复合成功制备出具有优良吸附性能的PDA/RGO复合材料。pH为2,293 K时,该吸附材料对水中Fe(Ⅲ)的最大吸附量为59.1 mg·g~(-1),其吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。吸附热力学研究表明该复合材料对Fe(Ⅲ)的吸附过程为自发吸热过程,呈现非均质吸附特性。作为一种新型吸附材料,该复合材料在Fe(Ⅲ)等金属污染废水处理中将具有潜在的应用前景。     

MIL-53(Fe)金属有机骨架材料对刚果红的高效吸附

通过水热法制备规则外形的MIL-53(Fe)金属有机骨架材料(MOF),并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料进行表征。以刚果红作为目标物,研究所制得的MOF材料对其的吸附行为。结果表明,MIL-53(Fe)对刚果红的吸附动力学符合准二级动力学,吸附模型符合Langmuir吸附模型。MIL-53(Fe)材料对刚果红的最大吸附量为1 482 mg/g,是可望用于去除染料废水刚果红的高效吸附材料。     

钛基金属-有机框架材料的改性及其催化性能研究

使用双氧水在一定温度下对钛基金属-有机框架材料NH₂-MIL-125进行改性处理，制备得到一系列材料，系统地研究了改性方法及改性条件对材料性能的影响。结果表明，经改性处理后的材料，在可见光催化苯甲醇氧化反应中的催化速率有显著提高；同时，改性过程中的双氧水用量及改性温度对材料的结构、性质和光催化性能都有十分重要的影响。当双氧水为10 ml、改性温度为50℃时，改性材料具有优异的催化活性、选择性以及良好的稳定性，其催化速率与NH₂-MIL-125相比提高近6倍。     

2,3,4-三羟基苯甲醛改性UiO-66-NH2对铅离子的吸附性能研究

采用2,3,4-三羟基苯甲醛改性UiO-66-NH₂制备了新型金属有机框架材料(UiO-66-3OH),通过X-射线粉末衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对所制样品进行了表征,并将其用于水体中铅离子的吸附。考察了吸附剂投加量、溶液初始pH、初始铅离子浓度和含盐量对吸附的影响。实验结果表明,改性过程没有改变UiO-66-NH₂的晶体结构,且可以明显提高对铅离子的吸附性能。在吸附剂投加量为1 g/L,铅离子质量浓度为100 mg/L,pH为5,反应时间为2 h的条件下,UiO-66-3OH对溶液中铅离子的去除率为89.72%,比UiO-66-NH₂提高了近40个百分点。UiO-66-3OH对铅离子的吸附过程符合准二级动力学方程(R²=0.999 8)和Langmuir吸附等温方程(R²=0.992 5)。UiO-66-3OH的理论最大吸附量为175.43 mg/g,是UiO-66-NH₂的2倍左右。值得注意的是,UiO-66-3OH是一种新型可回收利用的高效...     

胺肟修饰MIL-53(Fe)衍生物的制备及其对铀的吸附性能研究

以六水合三氯化铁,2-氨基对苯二甲酸等为原料,通过化学合成法制备出一种新型吸附材料MIL-53 (Fe)胺肟衍生物(MIL-53(Fe)-AO)。通过粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行表征。同时考察pH值,铀溶液初始浓度,吸附剂投加量,反应时间与MIL-53(Fe)-AO吸附U(Ⅵ)的关系,并计算动力学参数。研究结果表明:室温25 ℃下,当pH值为5,铀溶液初始浓度为25 mg/L,吸附剂投加量为25 mg,反应1 h后MIL-53(Fe)-AO对铀的吸附率可以达到最大值且该吸附过程符合准二级动力学模型。此外,在多种离子共存的条件下,MIL-53(Fe)-AO表现出对U(Ⅵ)较好的选择性。     

MIL-101的制备与吸附水中亚硝酸盐氮研究

通过溶剂热法制备金属有机骨架材料(MOFs)MIL-101(Fe)和MIL-101(Fe)-NH_2,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)进行表征。以水中的亚硝酸盐氮(NO_2~--N)为目标物,研究2种材料对其的吸附作用。结果表明,2种材料对NO_2~--N的吸附符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附平衡时间为5 h。由于氨基的存在,MIL-101(Fe)-NH_2的吸附能力略优于MIL-101(Fe)。     

NH2-MIL-101（Fe）/BiVO4异质结光催化剂还原水中硝酸盐性能研究

以水热法结合溶剂热法制备了NH₂-MIL-101（Fe）/BiVO₄异质结光催化剂。在紫外光照射下,以硝酸盐脱除率R（NO^-₃）和氮气选择性S（N₂）为评价指标,考察了催化剂组成、空穴捕获剂种类、空穴捕获剂添加量和杂质阴离子种类等因素对NH₂-MIL-101（Fe）/BiVO₄异质结光催化剂硝酸盐脱除性能的影响。结果表明,向BiVO₄中添加NH₂-MIL-101（Fe）制备得到的异质结光催化剂在紫外光照射下可以高效地将硝酸盐污染物还原为无毒无害的氮气,硝酸盐脱除率可以达到93.9%,氮气选择性可以达到90.16%;0.06-MBiVO光催化剂化学性质稳定、可重复利用性良好。     

乙醇胺改性有机铝吸附电厂烟道气中二氧化碳性能研究

以硝酸铝、对苯二甲酸及去离子水为原料,采用水热合成法制备金属-有机骨架材料有机铝(MIL-53(Al))。以乙醇胺(MEA)为氨基化表面修饰剂,通过超声浸渍法,制备二氧化碳吸附剂MIL-53(Al)-MEA。通过N_2等温吸附脱附(BET、BJH)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)等方法对改性前后的有机铝进行表征。结果表明,MIL-53(Al)-MEA具有比面积大、孔道结构规整等特点。探讨了浸渍时间、吸附床层压力、空速及改性剂浸渍浓度对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,MIL-53(Al)经过浓度60%MEA超声浸渍3 h,在吸附压力0.3 MPa、空速200 h~(-1)条件下,MIL-53(Al)-60%MEA对二氧化碳吸附量为180 mg/g;吸附剂经8次吸脱附,吸附量仍然可达到170 mg/g,吸附性能稳定且再生容易。     

MOF(Ni)-74对废水中偶氮染料刚果红的吸附性能研究

以2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配体、Ni(Ⅱ)为中心金属,采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MOF(Ni)-74,通过XRD和FT-IR对其结构进行了表征。用MOF(Ni)-74吸附偶氮染料刚果红,考察了溶液初始浓度和接触时间、吸附剂投加量、pH值、Na~+浓度及温度对吸附的影响,并对其等温吸附过程、吸附动力学和吸附热力学进行了研究。实验结果表明,随着刚果红初始浓度增大,MOF(Ni)-74的吸附量增大;吸附剂投加量增大,去除率提高,吸附量减少;Na~+浓度增大,吸附量减少。等温吸附模型更符合Freundlich方程,动力学更符合双常数模型。热力学参数ΔG0、ΔH0、ΔS0,表明MOF(Ni)-74对刚果红的吸附是自发的、吸热的过程。     

PDA/RGO复合材料对水中Fe（Ⅲ）的吸附行为

将多巴胺与氧化石墨烯纳米片层接枝复合制备了聚多巴胺/还原氧化石墨烯（PDA/RGO）复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和XPS等对该复合材料的结构和表面性质进行表征,并研究了其对水中Fe（Ⅲ）的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量、吸附时间、Fe（Ⅲ）浓度和温度对其吸附性能的影响。结果表明：通过多巴胺与氧化石墨烯的仿生复合成功制备出具有优良吸附性能的PDA/RGO复合材料。pH为2,293 K时,该吸附材料对水中Fe（Ⅲ）的最大吸附量为59.1 mg·g^-1,其吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学可用准二级动力学方程来描述。吸附热力学研究表明该复合材料对Fe（Ⅲ）的吸附过程为自发吸热过程,呈现非均质吸附特性。作为一种新型吸附材料,该复合材料在Fe（Ⅲ）等金属污染废水处理中将具有潜在的应用前景。     

聚酰胺-胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能表征

改性石墨通过接枝,合成了聚酰胺-胺(PAMAM)修饰的氧化石墨烯复合吸附材料(GO/PAMAMs)。考察了温度、pH、Pb⁽²⁺⁾浓度和吸附时间对GO/PAMAMs吸附Pb(2+)浓度和吸附时间对GO/PAMAMs吸附Pb⁽²⁺⁾效果的影响。结果表明,GO经PAMAMs修饰后,彼此间形成共价键连接;在25℃、pH为6,Pb(2+)效果的影响。结果表明,GO经PAMAMs修饰后,彼此间形成共价键连接;在25℃、pH为6,Pb⁽²⁺⁾浓度为500 mg/L,吸附时间为4 h时,GO/PAMAMs对Pb(2+)浓度为500 mg/L,吸附时间为4 h时,GO/PAMAMs对Pb⁽²⁺⁾的平衡吸附量达到337 mg/g。该吸附过程可以用Lagergren方程和Langmuir模型来描述,由化学反应控制,升温有利于吸附。     

N-(4-溴-2,6-二氯苯基)吡嗪-2-胺的合成与表征

本文报道N-(4-溴-2,6-二氯苯基)吡嗪-2-胺(2)的合成及表征。在浓H₂SO₄存在的条件下，3-[(4-溴-2,6-二氯苯基)氨基]吡嗪-2-腈(1)脱除氰基，得到目标化合物N-(4-溴-2,6-二氯苯基)吡嗪-2-胺(2)。产物结构经过¹HNMR、ESI-MS及XRD单晶衍射表征。考察反应条件发现，当浓H₂SO₄用量为■为10∶1，乙醇为反应溶剂，在80℃条件下反应10h，产物收率达到90.3%。