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在本论文中,我们以3,5-二苯基-1,2,4-三氮唑(Ph2tz H)和3,5-二叔丁基-1,2,4-三氮唑(tBu2tz H)为配体,分别与Ag NO3和Ag BF4反应得到两个结构相同的阳离子型MOF:Ag Tz-1:Ag8(3,5-Ph2-tz)6](NO3)2·6H2O和掺杂MOF Ag Tz-1/2:Ag8[(3,5-Ph2-tz)5.6(3,5-tBu2-tz)0.4](BF4)2·6H2O。论文主要由三部分构成,分别是Ag Tz-1对对硝基苯酚(p-Nitrophenol,PNP)吸附的研究,掺杂MOF Ag Tz-1/2对新型污染物双氯芬酸钠(Diclofenac Sodium,DCF)及染料甲基橙(Methyl Orange,MO)和甲基蓝(Methyl Blue,MB)吸附的研究。1.Ag Tz-1对PNP吸附性能的研究(1)我们系统地研究了Ag Tz-1在不同p H条件下对PNP的吸附行为。实验结果表明,在p H=7时,吸附效果最佳。(2)我们测量了Ag Tz-1在288 K,298 K和308 K下对PNP的吸附动力学曲线,实验数据表明Ag Tz-1对PNP的吸附行为符合拟二级动力学方程,在288 K,298 K,308 K下,Ag Tz-1对PNP的吸附速率常数分别为9.25×10-4 g·mg-1·min-1,(3)我们通过研究温度对Ag Tz-1最大吸附量的影响,发现在低浓度范围内,288 K下的吸附量最大(110.8 mg·g-1);但随着温度的升高和PNP浓度的增大,298K和308 K下的等温吸附曲线出现了不同程度的突跃,高于288 K下的最大吸附量和基于“一进一出”阴离子交换的理论吸附量(114.5 mg·g-1)。298 K和308 K下的最大吸附量分别为143.5 mg·g-1,184.8 mg·g-1。(4)XRD测试表明,在298 K和308 K时,Ag Tz-1的结构在高吸附量时发生了膨胀;而NO3-浓度的检测显示,在p H较小时(p H<7)吸附过程中释放出的NO3-的量总是小于被吸附的PNP的数量。只有在高p H值下(p H>8),释放的NO3-的量接近于被吸附的PNP的数量。据此我们推测,Ag Tz-1对PNP的吸附是基于阴离子交换机理,在较小p H值下,有部分中性PNP分子通过与PNP负离子形成氢键缔合物,进入MOF的孔洞中,进而提高了Ag Tz-1的吸附量。(5)通过Ag Tz-1对PNP吸附-解吸循环实验的研究,可以发现在循环5次后,Ag Tz-1仍然对PNP有着很好的吸附效果,并且还保持着最初的结构不变,这说明Ag Tz-1是一个可以循环使用的吸附PNP的材料。2.掺杂Ag MOF对DCF及染料吸附的研究(1)我们借鉴Ag Tz-1的合成方法,通过在合成过程中掺入和3,5-二苯基-1,2,4-三氮唑结构类似的3,5-二叔丁基-1,2,4-三氮唑配体,合成出与Ag Tz-1同构的新的MOF(记为Ag Tz-1/2),并对其做了一系列表征。结果表明,我们成功地将tBu2tz H掺杂到MOF中。(2)我们用两种染料(MO,MB)及新兴污染物DCF来检验掺杂MOF Ag Tz-1/2对水体污染物的吸附性能。实验结果表明,其对MO,MB及DCF的吸附行为均符合拟二级动力学方程。并且与Ag Tz-1相比,掺杂后的MOF对三种污染物的反应速率常数是母体MOF Ag Tz-1的1.35,1.13和5.72倍。(3)Ag Tz-1/2对MO,MB及DCF的等温吸附研究表明,其吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型,掺杂MOF对三种污染物的最大吸附量与Ag Tz-1相比分别提高了20.6%,26.8%,22.5%。并且机理分析表明掺杂MOF对DCF的吸附是阴离子交换的过程。(4)循环实验表明,Ag Tz-1/2对MO,MB及DCF吸附循环5次后依然能保持良好的吸附效果,对每次循环后的样品进行PXRD表征,发现其在吸附过程中保持很好的稳定性。这说明我们通过掺杂配体对MOF进行改性的方法是可行的。(5)总之与Ag Tz-1相比,我们通过引入第二种配体合成的Ag Tz-1/2对三种污染物的吸附速率以及最大吸附量均有提高,且稳定性也有所增强,这为我们以后合成新材料、提升材料性能提供了新思路。