金屬-有機骨架材料(MOF-177)制備及其吸附典型VOCs性能研究.pdf

1、室內(nèi)空氣污染濃度水平通常是戶外的2-100倍，許多典型室內(nèi)空氣污染物具有三致效應(yīng)，對人類健康有極大危害。為提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，改善居住、辦公條件，我們要對室內(nèi)空氣污染進行防治。吸附法是最常用的空氣污染控制技術(shù)，而高效的吸附材料則是該技術(shù)的核心。金屬-有機骨架材料(MOFs)由于其比表面積巨大、微孔結(jié)構(gòu)有序、孔尺寸多樣、孔表面官能團和表面勢能多樣等優(yōu)勢，在氣體分離凈化方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本論文采用溶劑熱法，以六水合硝酸鋅

2、和1，3，5-苯三安息香酸為原料，N，N-二乙基甲酰胺為溶劑，合成了MOF-177材料。該材料Langmuir比表面積可達4170m2/g，最大孔體積達到1.132mL/g，平均孔徑為0.94nm。材料的熱穩(wěn)定性能良好，低于400℃條件下不會分解。
　　 MOF-177材料對丙酮、苯、甲苯、乙苯、二甲苯和苯乙烯等揮發(fā)性有機化合物(VOCs)具有很高的靜態(tài)和動態(tài)吸附容量。其中對丙酮和苯的靜態(tài)飽和吸附量分別達到765mg/g(13.

3、2mmol/g)和953mg/g(12.2mmol/g)；動態(tài)飽和吸附量分別達到487mg/g(8.38mmol/g)和695mg/g(8.90mmol/g)。發(fā)現(xiàn)MOF-177材料對這些VOCs的靜態(tài)和動態(tài)單層飽和吸附量與氣體分子截面積呈負相關(guān)。VOCs氣體的動態(tài)飽和吸附量都比其靜態(tài)飽和吸附量低，而且MOF-177對乙苯、1，2-二甲苯、1，3-二甲苯、1，4-二甲苯和苯乙烯的動態(tài)飽和吸附量幾乎沒有差異。初步探明其機理為：在動態(tài)吸附過