UiO-66-NH_2合成及其应用研究

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	UiO-66-NH_2合成及其应用研究
	万林林
刊名	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
	2017
页码	72
关键词	Uio-66-nh_2合成微波辅助加热 Co_2吸附 Uio-66-nh_2膜海水淡化渗透汽化
产权排序	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
英文摘要	金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs)是近几十年来迅猛发展的一类材料,它是由金属团簇和有机配体通过配位键自组装而成的一类三维多孔晶体化合物。MOFs材料具有固定孔隙、高结晶度、高比表面积、优良的可调节性和功能化性能,使得其在气体吸附,催化,药物传输和传感器方面有巨大的应用潜力。但由于现存的大多数MOFs材料稳定性不高,使得其在工业上的应用受到限制。因此,要实现MOFs在工业中的应用,一方面要提高材料的稳定性。另一方面,要开展更合适的合成方法来制备低能耗的MOFs材料。UiO-66材料的水热稳定性,化学稳定性及耐湿性好,因此其在液体分离或是气体分离应用方面引起了研究人员的极大兴趣。本论文以UiO-66-NH_2为研究对象,系统性的考察了UiO-66-NH_2微波合成,考察了微波合成UiO-66-NH_2晶体分别在273 K和293 K条件下对CO_2的吸附容量。并研究了UiO-66-NH_2的膜制备过程,对合成的膜材料进行了海水渗透汽化测试。本论文的具体工作如下:(1)分别采用溶剂热合成法及微波辅助加热法,选用四氯化锆作为金属源和对苯二甲酸/2-二氨基对苯二甲酸做配体,DMF作溶剂,盐酸作结晶剂,乙酸作为调制剂,在设定温度下反应,得到产物UiO-66-NH_2。(2)采用粉末X-射线衍射,场发射扫描电镜,热重分析,红外光谱,气体吸附等表征手段对合成的晶体材料进行物理化学性能表征。结果显示,可以在微波条件下迅速合成晶体形貌完美的UiO-66-NH_2晶体颗粒。对所获产品进行气体吸脱附测试,结果表明UiO-66-NH_2在CO_2捕获方面有着良好的应用价值。(3)采用原位溶剂热法在APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)修饰的多孔氧化铝基底上制备出尺寸均一的UiO-66-NH_2膜,并对制备的UiO-66-NH_2膜通过渗透汽化实现海水淡化。微波辅助合成主要研究了微波辐射时间,温度,调制剂浓度对UiO-66-NH_2形貌,结晶性的影响。由于氨基与CO_2间的桥联作用,UiO-66-NH_2对CO_2的吸附量高达5.75 mmol/g,并且在298 K下对CO_2/N_2的理想分离因子达到66。对制备的UiO-66-NH_2进行海水淡化测试,测试结果显示UiO-66-NH_2膜对3.5 wt%的海水具有很好的分离性能,在348 K条件下的盐离子截留率都在99.97%以上。
公开日期	2018-12-04
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/16704]
专题	2017专题
推荐引用方式 GB/T 7714	万林林. UiO-66-NH_2合成及其应用研究[J]. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),2017:72.
APA	万林林.(2017).UiO-66-NH_2合成及其应用研究.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),72.
MLA	万林林."UiO-66-NH_2合成及其应用研究".中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) (2017):72.