新型核-殼-殼結(jié)構(gòu)金屬-有機骨架復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用.pdf

1、金屬-有機骨架（Metal-Organic Frameworks,簡稱MOFs）是一類新型的多孔材料，由金屬和有機配體自組裝形成。由于其具有新穎的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及在氣體吸附與分離、活性催化、光電材料和磁性等方面具有潛在的應(yīng)用價值，正迅速發(fā)展成為能源、材料和生命科學(xué)交叉領(lǐng)域中的研究熱點。到目前為止，對MOFs材料的應(yīng)用開發(fā)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了延伸這種材料的應(yīng)用范圍，基于MOFs的復(fù)合材料以及以MOFs為基礎(chǔ)的衍生物被制備出來。本論文旨在初步

2、探究MOFs的復(fù)合材料作為吸附劑在有機污染物的去除和固相微萃取中的應(yīng)用潛力。主要研究內(nèi)容如下：
　　第一章：介紹了MOFs及其復(fù)合材料的性質(zhì)、合成方法和研究現(xiàn)狀；簡述了塑化劑的性質(zhì)、遷移及危害，以及目前塑化劑的檢測手段和前處理方法。
　　第二章：采用水熱合成法和常溫合成法制備了MOF-5和MOF-199樣品。并通過粉末X-射線衍射(XRD)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)驗證了兩種方法的可行性。通過熱重分析(TGA)和光學(xué)顯微

3、鏡(OM)比較了兩種方法合成的MOFs樣品在熱穩(wěn)定性、晶體粒徑大小和晶粒完整度方面的差異。而且通過N2吸附實驗考察了兩種方法合成的MOFs樣品在孔徑和比表面積方面的區(qū)別。結(jié)果表明，兩種合成法均可成功制備出MOF-5和MOF-199材料。水熱法合成的MOFs樣品熱穩(wěn)定性和晶粒完整程度都優(yōu)于常溫合成的樣品，且晶體粒徑較大；此外，水熱法合成的MOFs樣品的孔徑小于常溫合成的樣品，但比表面積大于常溫合成的樣品?？傊?，水熱法合成的MOFs材料在性

4、質(zhì)上優(yōu)于常溫法合成的材料，但是水熱法對于實驗設(shè)備和反應(yīng)條件要求上都較高。
　　第三章：采用層層組裝法成功合成了新型核-殼-殼結(jié)構(gòu) MOFs復(fù)合材料SiO2@MOF-199@ZIF-8，并通過XRD、TGA、FT-IR、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）表征了材料的組成、熱穩(wěn)定性和形貌。合成過程考察了反應(yīng)物濃度、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件。最后通過亞甲基藍(lán)吸附實驗來驗證復(fù)合材料對于有機污染物的吸附能力。結(jié)果表明，該

5、復(fù)合材料對于有機污染物有較好的吸附效果，推測其吸附機理為以下幾點：(1)吸附是通過MOFs材料具有不飽和的金屬配位點，(2)吸附過程是通過酸堿交互作用，(3)吸附過程是通過π-π鍵合作用，(4)吸附過程是通過氫鍵作用，(5)吸附過程是通過靜電相互作用，(6)吸附過程是通過MOFs材料特有的呼吸作用等。
　　第四章：用已制備的MOFs復(fù)合材料做萃取劑，用于萃取富集綠茶中6種鄰苯二甲酸酯類塑化劑，并結(jié)合氣相色譜(GC-FID)法進(jìn)行定