新型有機(jī)膦酸鋯ZnNCP的合成、表征及其性能研究.pdf

1、本論文以亞磷酸、β-丙氨酸以及甲醛為原料通過類Mannich反應(yīng)合成出了一種多功能型有機(jī)膦酸β-丙氨酸-N，N-雙亞甲基膦酸，簡(jiǎn)寫為AMTPA，分子結(jié)構(gòu)中含有能與金屬離子進(jìn)行配位的亞氨基和羧基。以ATMPA及氧氯化鋯為反應(yīng)原料采用氟絡(luò)合法制備出了一種新型的二維窗口狀有機(jī)膦酸鋯β-丙氨酸-N,N-雙亞甲基膦酸鋯，分子式為Zr5C5H19NO32P8，簡(jiǎn)寫為ZrNCP。ZrNCP材料呈現(xiàn)出規(guī)整的葉片狀形貌，且葉片上分布著大量的不同孔徑的微介

2、孔孔道，孔徑分別集中在0.72nm和2.37nm左右，組成了類似0.72 nm×2.37 nm大小的窗口。由于ZrNCP分子結(jié)構(gòu)中的亞氨基及羧基能與金屬離子發(fā)生配位作用可能形成穩(wěn)定的六元環(huán)，本論文對(duì)ZrNCP材料的催化及吸附性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　 以ZrNCP材料為載體通過離子交換法制備出了負(fù)載Fe3+的催化劑ZrNCP-Fe3+，經(jīng)ICP分析得知制備催化劑ZrNCP/Fe3+時(shí)存在適宜的反應(yīng)時(shí)間及溫度。運(yùn)用XRD、SEM、XP

3、S等手段對(duì)ZrNCP/Fe3+進(jìn)行了表征。然后將制備出的催化劑應(yīng)用到40％的甲醛水溶液的光催化氧化反應(yīng)中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間為4.0h，反應(yīng)溫度為70-80℃之間時(shí)甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到90.1％，比未加催化劑的空白實(shí)驗(yàn)中的甲醛的轉(zhuǎn)化率高近40％。催化劑ZrNCP-Fe3+在甲醛水溶液的光催化氧化中具有顯著的催化效果。
　　 以ZrNCP材料為吸附劑對(duì)水中的不同半徑的相同價(jià)態(tài)的五種金屬陽離子Mg2+、Zn2+、Mn2+、Cd2+、Pb2+進(jìn)行