三嗪羧酸锆介孔材料的合成及其对有机分子吸附行为的研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxinyao1121
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工农业的高速发展,水体污染越来越严重。罗丹明B(RhB)是一种常见的水溶性染料,曾被当作食品添加剂,后确定其具有致癌性,转用于工业染色行业;2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚(DNBP)是典型的硝基苯类化合物,被广泛用于农业杀虫剂和石油化工高温阻聚剂,具有很强的生理毒性。这两类化合物在生产和使用过程中产生了大量毒性较大和生物难降解的有机废水,这些废水的存在已经严重危害公共健康和社会发展。因此寻找行之有效的消除废水中有机污染成分的方法成为人们关注的焦点。目前,关于有机废水中污染物除去方法的研究很多,其中吸附法具有适用普遍、无二次污染、重复利用率高等优点。介孔材料由于其具有较大的比表面积,丰富的孔道结构以及容易修饰的孔壁等优点,因此被广泛用作载体、吸附、储能等方面。本文利用三聚氯氰、甲苯、四氯化锆、SDS等原料合成了具有丰富细小孔道和较大比表面积的新型三嗪类羧酸锆介孔材料,这对以后羧酸锆类介孔材料的合成提供了参考。通过采取静态吸附法研究了新型三嗪类羧酸锆介孔材料对水中溶解的Rh B和DNBP的吸附行为,为羧酸锆类介孔材料运用于除去废水中有机污染物也提供了参考。论文主要分为以下三个部分:(1)利用三聚氯氰、甲苯、氯化铝等原料通过Friedel-Crafts烷基化合成2,4,6-三对甲苯基-1,3,5-三嗪(TPTA)中间体,随后通过化学氧化方法合成2,4,6-三(4-羧苯基)-1,3,5-三嗪(H3TATB)配体。通过核磁氢谱(1H NMR)、质谱(MS)、傅里叶红外波谱(FT-IR)等分析检测方法确认了分子结构。H3TATB有机配体和四氯化锆以SDS为模板剂通过水热反应合成了新型三嗪类羧酸锆介孔材料(ZrTATB),并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸附脱附仪(BET)、傅里叶红外光谱仪(FT-IRSpectrometer)等分析手段对该介孔材料的结构及形貌进行了表征,同时利用差热热重分析仪(TG),Zeta电位仪等对材料的物理特性进行测定。(2)考察了吸附剂用量、吸附过程温度、吸附接触时间、RhB和DNBP初始浓度、溶液pH值等因素对介孔材料ZrTATB对RhB和DNBP吸附性能的影响,得出了最佳吸附条件。实验结果表明,介孔材料ZrTATB具有pH敏感性,在等电点处吸附RhB最佳;较低的pH值吸附DNBP最佳,随着pH值增大,溶液呈弱碱性后对DNBP没有吸附能力。利用介孔材料ZrTATB具有的pH敏感性可以实现材料的吸附-脱附再生循环使用。结合Zeta电位测定和pH值对吸附过程的影响,推测介孔材料ZrTATB吸附RhB和DNBP的作用力主要有分子间相互作用、静电作用以及芳环之间的π-π作用。(3)研究了新型三嗪类羧酸锆介孔材料(ZrTATB)对Rh B和DNBP吸附的热力学和动力学特征。结果显示介孔材料对Rh B和DNBP的吸附行为利用Langmuir等温吸附式和Freundlich吸附等温式均可很好的拟合。Freundlich等温式拟合数据表明介孔材料对Rh B的吸附属于优惠吸附。介孔材料吸附Rh B和DNBP的过程均适合使用二级动力学方程。吸附过程都是膜扩散和内扩散共同作用的过程。热力学计算结果表明介孔材料对RhB和DNBP吸附过程均为吸热过程并且向着熵增大的方向进行。
其他文献
目的:调查了解现阶段大学生对艾滋病的认知和行为意向以及态度,为进一步加强大学生艾滋病相关教育提供基础依据。方法:研究对象为1460名在校大学生,调查采用自填式调查表进行
橡胶的耐磨性以及耐油性就是军工领域以及胶辊要求非常严格的橡胶制品的其中两项指标。异戊二烯橡胶是通用合成橡胶中的一种综合性能十分优异的胶种,但耐磨性和耐油性上存在
马克思的伦理思想是其思想体系的重要组成部分。面向现实、回到"生活世界"是马克思伦理思想的出发点;在社会发展的洪流中来探询伦理道德发展演变的规律及其功能限度,是马克思
民族时尚作为回归中的传统,以新的视觉语言形式诉说着传统文化魅力,在符合当代审美的下寻找着演绎传统文化的神韵的方式。文章主要对传统元素现代重生的方法进行研究探索,通过分
为明确偏心率不同时平扭周期比的实际控制效果,给出了高层建筑结构平扭周期比、振型扭转因子的简化计算方法,进而对其影响因素和变化规律进行了分析。结果显示,偏心率变化会
优选茉莉花茎中总黄酮的提取。以芦丁为对照品,采用水浴法提取总黄酮,用紫外可见分光光度计测定茉莉花茎总黄酮,通过单因素及正交试验对茉莉花茎的提取工艺进行研究。在最大
<正>近年来,我国胶黏剂行业随着社会经济的发展呈现持续、快速、稳定发展的态势,胶黏剂的产量和销售额持续高速增长。目前,国内胶黏剂产品主要以中低档胶黏剂为主,部分胶黏剂
基于高阶统计量理论,采用双相干系数平方和对电子器件噪声进行了定量分析.通过分析非线性非高斯信号、线性非高斯信号、非线性高斯信号、线性高斯信号,给出噪声信号的线性与
随着刘慈欣的《三体》以及郝景芳的《北京折叠》获得雨果奖,我国科幻文学领域掀起了一股创作热潮,科幻文学作品不断出新,作家团队也日渐壮大。然而,我国的少儿科幻文学现状仍旧不
量测信息的多样化和分析对象的复杂化是现代分析化学发展的必然趋势,包括传统内标法在内的常用校正模型已难以满足复杂体系准确定量的需求,需要借助一些更先进的校正模型来对