新型有机膦酸锆ZnNCP的合成、表征及其性能研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文日期：二。一三年五月二十二日北京化工大学位论文原创性声明～嘲本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，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，本论文不含任何其他个人或集体已经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。作者签名：盔兰垒日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家

2、有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：墓兰鱼日期：丝2颦姐卑垒导师签名：jq堕L日期：04均L盥巳耻学位论文数据集中图分类号06l学科分类号150．15论文编号1001020131089密级无学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名莫士净学号2010001089获学位专业名称化学获

3、学位专业代码070300无机．有机复合课题来源自选课题研究方向功能材料论文题目新型有机膦酸锆ZrNCP的合成、表征及其性能研究关键词杂化，有机膦酸锆，甲醛，配位，光催化氧化，吸附论文答辩日期2012年5月24日幸论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师徐庆红副教授北京化工大学无机功能材料评阅人1张法智教授北京化工大学应用化学评阅人2张明革高工中石油石化院烯烃催化评阅人3评阅人4评阅人5徽员蝴许家喜教授北京化工大学有机化学答辩委员1吕超教授北京化工大学分析化学答辩委员2刘海梅教授北京化工大学电化学答辩委员3杨作银副

4、教授北京化工大学计算化学答辩委员4常铮副教授北京化工大学无机材料答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在Ⅸ中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)《(学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要新型有机膦酸锆ZrNCP的合成、表征及其性能研究本论文以亚磷酸、B．丙氨酸以及甲醛为原料通过类Mannich反应合成出了一种多功能型有机膦酸B．丙氨酸．N，N．双亚甲基膦酸，简写为AMTPA，分子结构中含有能与金属离子进行配位的亚

5、氨基和羧基。以ATMPA及氧氯化锆为反应原料采用氟络合法制备出了一种新型的二维窗口状有机膦酸锆B．丙氨酸．N'N．双亚甲基膦酸锆，分子式为zrsCsI-119N032P8，简写为ZrNCP。ZrNCP材料呈现出规整的叶片状形貌，且叶片上分布着大量的不同孔径的微介孔孔道，孔径分别集中在0．72nm和2．37nm左右，组成了类似O．72nmx2．37nm大小的窗口。由于ZrNCP分子结构中的亚氨基及羧基能与金属离子发生配位作用可能形成稳定的六元环，本论文对ZrNCP材料的催化及吸附性质进行了研究。以ZrNCP材料为载体通过离子交换法制备出了负载Fe3+

6、的催化剂ZrNCP．Fe3+，经ICP分析得知制备催化刹ZrNa怔e3+时存在适宜的反应时间及温度。运用XRD、SEM、XPS等手段对ZrNCP／Fe3+进行了表征。然后将制备出的催化剂应用到40％的甲醛水溶液的光催化氧化反应中，发现反应时间为4．Oh，反应温度为70．80℃之间时甲醛转化率达到90．1％，比未加催化剂的空白实验中的甲醛的转化率高近40％。催化剂ZrNCP．Fe3+在甲醛水溶液的光催化氧化中具有显著的催北京化工大学硕士学位论文化效果。以ZrNCP材料为吸附剂对水中的不同半径的相同价态的五种金属阳离子M92+、Zn“、Mn2+、Cd2

7、+、Pb2+进行了吸附研究。考察了不同初始浓度、温度及不同初始pH值这三个变量下ZrNCP对上述这五种金属离子的吸附行为。并对吸附后的样品进行了XRD、SEM、XPS等表征。对比上述五种金属阳离子在不同条件下的平衡吸附量(mmol／g)发现，随着金属阳离子半径的增大，主体材料ZrNCP对这五种金属离子的最大平衡吸附量呈现递减趋势。关键词：杂化，有机膦酸锆，甲醛，配位，光催化氧化，吸附Ⅱ摘要THESYNTHESIS，CHARACTERIZATIONANDPROPER，mSoFANEWHYBmDPOROUSZIRCONIUMPHOSPGONATEAki

8、ndoffunctionalorganicphosphonicacidnamedasB-alanine-N，N-dimet