应用金属有机骨架化合物去除饮用水中砷、氟的基础研究

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1、应用金属有机骨架化合物去除饮用水中砷、氟的基础研中国科学技术大学硕士学位论文应用金属有机骨架化合物去除饮用水中砷、氟的基础研宄作者姓名：筮叠篚学科专业：玉扭丝堂导师姓名：墅洼副盟宂员完成时间：三二三生五旦’们’參够：塾§坠堡曼堡墨鱼理中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对木研宄所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。签字同期:二佥睦址作者

2、签名：埤中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。木人提交的电子文档的内容和纸质论文的容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。导师签名：签字日期:丝：配摘要摘要金属有机骨架材料具有多孔、高比表面积、金属

3、不饱和配位及结构多样性等结构特点，使其在吸附和分离方而具有优异的性能，因此其在气体存储、提纯净化、合成催化等方面的应用得到了广泛的研究。木论文旨在将金属有机架材料的应用拓展到水净化方面，探索其在去除水中砷、氟污染物方面的特性能和去除机理。通过研宄探索，本论文取得了以下结果：、针对常规浄水技术在处理低浓度砷污染方面遇到的瓶颈和纳米吸附材料在实际应用过程中遇到的团聚难题，创造性的提出用金属有机骨架材料来吸水屮微量砷离子,利用其骨架式结构增加吸附有效活性位点和避免吸附位点互团聚，使其同时具有优于纳米材料

4、的高吸附能力和较高的结构稳定性。、采用溶剂热法合成了一种铁基金属有机骨架材料铁离子和均三苯甲酸根，.，应用于水中低浓度砷的去除，可以将.含砷溶液浓度降至.，去除率高达.％，同时还对其吸附机理进行丫初步探索。通过与纳米氧化铁颗粒和块体氧化铁粉末相比较，经过吸附热力学和吸附动力学分结果显示.金属有机骨架材料的饱和吸附量是纳米氧化铁颗粒的倍，块体氧化铁粉末的倍。、针对氟离子去除屮容易受到常规阴离子干扰和常规净水除氟剂不容易重复利用的问题，设计合成对氟离子有特定吸脱附作用具有核壳结构的复合材料，经调节并借

5、助二氧化硅核使氟以不同离子状态、’存在，利用孔道尺寸对选择性通过，达到吸脱附氟的目的。、应用等离子技术并结合自创的羧基化方法修饰硅球，再采用.合成法在硅球表面生长，获得一种具有核壳结构的金属有机复合材料..，将该材料应用氟的吸脱附实验，吸附率.％，脱附率.％，材料利用次以后，都保持很好吸脱附效果，尤其是脱附率，仍然维持在%左右，同时还对吸脱附机理进行了初步探宄。通过研宄得出，金属有机骨架在处理水中砷、氟方面有着优异的性能和巨大应用价值，丌拓了金属有机骨架应用的新思路。关键词:金属有机骨架物、砷吸附

6、、氟吸脱附、二氧化硅核壳材料仃锄，彻如埘，行，印曲，嘶行，.锄黟，吼印.玛矗..印曲印铲，.，，？?唱仔啪，行..抒.•%..?，锄印一。唱丘锄印印.锄、，矗甜••印/。妯。•••»OO%0，/印仃參，？、啪曲.：印印.％印•％,•，曲%.印，印仔唱..锄伊丙.，:?唱印，/.坤，0录A录摘要??..目录??.•第一章绪论.概述??...砷、氟在水体中的污染现状？..水体中的砷的现状及其米源？..水体屮砷的毒害性..水体屮氟的现状及其来源..氟的毒性及危害.砷和氟的去除方法..吸附法去除砷？..氟

7、的去除.金属.有机骨架的简介及研允发展..金属.有机骨架简介?....金属一有机骨架研究进展..金属.有机骨架的合成方法？:一。.金属一有机骨架的应用研宄?.本文研宂F1的与意义？..选题思路??...研宄内容??..参考文献..第二章金属.有机骨架物.，，苯三甲酸的溶剂热制备及除砷应用？H录.引言?...材料的制备?....主要实验药品..金属有机骨架和纳米粒子的制各?..材料的表征?..材料的形貌表征?..••材料的射线光电子能谱分析?.材料的热重分析?...材料模拟水中砷的吸附研宄...实验

8、部分??...低浓度砷吸附研究?...吸附动力学研究??.值对?材料吸附的影响？..吸附等温线?...吸附热力学研宄??...吸附机理研宄.•小结?一.参考文献..第三章金属有机骨架复合物?的制备与除氟研究?.•引言.?核壳结构复合材料的制备?...实验药品及实验仪器...硅球表面的修饰??..方法制备金属有机骨架复合材料...金属有机骨架复合材料?的表征?一.探索?吸脱附氟离子的研宄？..主要实验药品...实验过程及方法??一..吸脱附实验及结果测试??一..重复吸脱附实验及结果