镍基金属有机骨架复合材料的制备及吸附性能的研究

《镍基金属有机骨架复合材料的制备及吸附性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S151301176分类号TB559密级公开硕士学位论文镍基金属有机骨架复合材料的制备及吸附性能的研究学位申请人姓名赵帅奇培养单位材料科学与工程学院导师姓名及职称陈鼎教授学科专业材料科学与工程研究方向先进炭材料及复合材料论文提交日期2018年5月10日学校代号：10532学号：S151301176密级：公开湖南大学硕士学位论文镍基金属有机骨架复合材料的制备及吸附性能的研究学位申请人姓名：赵帅奇导师姓名及职称：陈鼎教授培养单位：材料科学与工程学院专业名称：材料科学与工程论文提交日期：2018年5月10日论文答辩日期：2018年5月27日答辩委员会主席：彭平

2、教授TheStudyonThePreparationandTheAdsorptionPerformanceofNiBasedMetalOrganicFrameworkCompositesbyZHAOShuaiqiB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMaterialsScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySuper

3、visorProfessorCHENDingMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并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。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部

4、分内容编入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和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密，在年解密后适用本授权书。2、不保密。(请在以上相应方框内打“”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I镍基金属有机骨架复合材料的制备及吸附性能的研究摘要金属有机骨架材料(Metalorganicframeworks,MOFs)作为一种结晶多孔材料，由金属离子/金属簇与有机配体连接形成。由于MOFs表现出高的比表面积、高孔隙度以及结构可调性，在学术界引起了人们的广泛关注。同时，MOFs材料已经在催化、气体吸附/储存、药物运输、分离、荧光和磁性材料等领域被广泛

5、研究。本论文的研究目的是镍基金属有机骨架及其复合材料对刚果红的吸附效果以及吸附机理的研究。首先，利用超声辅助球磨工艺制备Ni-MOFs和Ni-MOFs/GO复合材料；此外，分别利用超声辅助球磨工艺、单独超声以及单独球磨对Ni-MOFs进行合成。并对所有样品进行X射线衍射(XRD)、热重差热分析(TG)、氮气吸附-脱附分析、拉曼光谱以及扫描电镜(SEM)表征，证明了超声波和机械力对MOFs合成过程中发挥了重要作用以及氧化石墨烯和Ni-MOFs得到较好的复合。研究了吸附接触时间、初始溶液质量浓度、吸附剂用量以及温度对刚果红吸附的影响，表明Ni-MOFs对刚果红的吸附可以在很短时间

6、内达到平衡状态；随着刚果红溶液初始质量浓度的增加，Ni-MOFs对刚果红的吸附量也随之增加；该吸附过程是吸热过程，温度越高，吸附量越高；使用Langmuir模型、Freundlich模型、Temkin模型以及Dubinin–Radushkevich模型四种吸附等温线模型、动力学方程和热力学方程对实验结果进行拟合发现：Ni-MOFs和Ni-MOFs/GO的吸附等温线拟合结果符合Freundlich模型；动力学方程拟合结果显示，两种材料都符合准二级动力学模型；热力学方程拟合结果显示，该吸附过程是自发并且吸热过程。通过对Ni-MOFs和Ni-MOFs/GO的吸附效果对比可知，Ni-

7、MOFs/GO对刚果红的吸附量要高于Ni-MOFs，说明GO有利于刚果红吸附量的增加；通过对不同干燥温度处理的Ni-MOFs/GO的吸附效果以及在不同pH下的吸附效果分析，发现增加活性金属位点有利于提高刚果红的吸附量，同时，静电作用和酸碱配位是主要的吸附机理。关键词：超声辅助球磨；金属有机骨架；刚果红；吸附II硕士学位论文AbstractMetal-organicframeworks(MOFs),asanewclassofcrystallineporousmaterialsbasedonmetalion