UiO-66分离膜的制备及油水分离性能的研究

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1、分类号：O611.4单位代码：10183UiO研究生学号：2015332052密级：公开-66分离膜的制备及油吉林大学水分离硕士学位论文性能的（学术学位）研究UiO-66分离膜的制备及油水分离性能的研究StudyonFabricationandPropertiesofUiO-66MeshMembraneinOil-WaterSeparation张晓晶作者姓名：张晓晶专业：无机化学研究方向：金属有机骨架材料的晶体工程学研究指导教师：裘式纶教授吉林培养单位：吉林大学大学2018年5月UiO-66分离膜的制备及油水分离性能的研究StudyonFabricationandPropertiesofUiO

2、-66MeshMembraneinOil-WaterSeparation作者姓名：张晓晶专业名称：无机化学指导教师：裘式纶教授学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月24日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经

3、发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：无机化学论文题目：UiO-66分离膜的制

4、备及油水分离性能的研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：摘要摘要在我们的生产生活中，日益增长的工业含油废水排放，油泄漏事件，不仅会引发严重的环境污染问题，甚至危害整个生态系统。面对这些问题，油水分离这个领域引起人们的极大关注，并展现出巨大的应用前景。近些年来，特殊浸润性材料这个领域发挥着不可替代的作用。浸润性的实质是材料本身的性质，其浸润性主要取决于该材料的微观结构和表面的化学组成。人们发现在空气中荷叶的上表面遇到水滴会表现出超疏水的性质，而且这个表面具有自清洁的效果。当在水下时，油滴在荷叶的下表面以球形展现出来，表现出超疏油的性质。继续研究发现，荷叶的下表面的

5、结构是由30-50μm的微乳凸和其上的纳米级的凹槽这样的复合结构组成的。受到大自然的启发，亲水的化学组成以及粗糙的微纳复合结构是形成水下疏油的两个重要因素。大量的水下疏油膜材料成功应用于油水分离这一领域中。金属有机骨架材料（MetalOrganicFrameworks,MOFs）是人们研究颇多的材料之一。MOFs材料因具有较高的比表面，一定的裁剪性，较强的化学稳定性以及热稳定性已经被广泛地应用到各种领域。MOFs作为一种多孔晶体材料，它是由两个部分自组装构筑形成的，一部分是金属原子中心或金属簇，另一部分是有机配体。通过控制金属与配体的自组装，MOFs材料可以被设计成多种特定的结构，例如粒子、粉

6、末、纤维、核壳结构、薄膜、膜等。基于MOFs材料的化学功能化，羧酸和羟基使得MOFs材料的表面具有一定的亲水性。与此同时，MOFs材料的晶体通过调节可以形成一定的结构。因此，MOFs材料的功能结构和材料本身的化学组成可以满足水下疏油的重要条件。在众多MOFs材料中，锆基MOFs具有较高的稳定性、优异的性能和功能，有着良好的应用前景。第一个Zr-MOF是Zr6(O)4(OH)4(BDC)6(UiO-66)，该化合物具有12配位的Zr6(O)4(OH)4(CO2)12团簇，由于存在丰富的羟基，使其具有很强的亲水性。同时，UiO-66材料因具有较强的的锆氧键而显示出较高的机械、热和化学稳定性，并已被

7、应用于多种领域。本文中，以UiO-66为研究对象，首先通过尝试不同的金属源，研究了晶体形貌的控制。进一步，不锈钢网为载体，成功制备了UiO-66分离膜，并进行了油水分离性能的研究。I摘要关键词：金属-有机骨架材料，分离膜，浸润性，水下超疏油，油水分离IIAbstractAbstractInourproductionanddailylife,theincreasingdischargeofoilyw