基于Zr-MOF的不同形态介孔ZrO2的制备及表征

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wsqwsqwsqwsq
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
金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOF)是由无机金属中心(金属离子或金属簇)作为节点和有机配体(大部分为二元或多元羧酸、含氮杂环化合物)通过自组装相互连接形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料,也称配位聚合物。由于MOF具有可控的分子拓扑网络框架结构和可修饰的功能化,因此,大部分的MOF都具有孔隙率高、孔径分布均匀、比表面高以及化学性质稳定性高等优点,这些优点使其在气体吸附和分离、多相催化、气体储存、气体传感、生物医学等方面具有重要的潜力,吸引了越来越多的关注和研究。本文选用了带苯环的二羧酸作为有机配体与过渡金属离子Zr4+通过配位自组装合成具有正四面体和正八面体的网络拓扑新型金属有机框架材料(Zr-MOF)。然后热解金属有机框架材料(Zr-MOF)制备不同形态纳米多孔金属氧化物,并对所获得的Zr-MOF和多孔金属氧化物进行深入的研究。具体工作如下:1、本文以无水四氯化锆(ZrCl4)为无机金属离子源,分别选取1,4-对苯二甲酸和4,4-联苯二甲酸作为有机配体,DMF为有机溶剂,通过溶剂热法合成具有网络拓扑结构的金属有机框架材料UiO-66和UiO-67。并通过X-射线粉末衍射(PXRD)、N2吸附测试、热重分析(TG)分别对UiO-66和UiO-67的晶体结构、比表面、孔径大小和热稳定性进行了表征。结果表明:配位聚合物UiO-66和UiO-67被成功地合成,且有很高的比表面和热稳定性。2、采用分步热解法将金属有机框架化合物UiO-66置于高温氮气环境下热解制备了黑色粉末纳米ZrO2/C复合材料,然后在不同温度下的氧气环境再分别对样品ZrO2/C进行热解得到介孔纳米ZrO2,并对所有样品利用X射线粉末衍射(PXRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重测试(TG)和氮气吸附和孔径分析等方法进行表征。研究结果表明:流动的氮气环境下制备的ZrO2/C复合材料具有较高的比表面(136m2/g)。3、研究了ZrO2/C对有机染料刚果红分子的吸附性能和吸附效率,室温环境中少量的样品(60mg)就能对10ml浓度为50mg/L的刚果红溶液的吸附产生明显的影响,在30分钟内它对刚果红的吸附效率接近99%,同时我们发现样品ZrO2/Cflow N2对刚果的红吸附也是非常迅速的,10分钟内能够使有机染料刚果红的吸附率达到98%。4、把真空活化后的样品UiO-67,在120℃的真空中往其纳米微孔中导入质子导电载体咪唑。利用X-射线粉末衍射(PXRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子能谱(XPS)、热重测试(TG)和氮气吸附和孔径分析等表征对样品进行分析,并用交流阻抗谱测量杂化材料的质子电导率。实验结果表明,该复合材料是一种无水高温质子传导材料,在120℃的高温无水氮气环境下,质子电导率为1.4×10-3S/cm,且同时具有较低的质子导电活化能(0.36eV)
其他文献
高功率微波(HPM)测量诊断技术是HPM技术研究的一项重要内容。针对HPM测量的现实需求,研究采用微波光子技术建立测量系统,阐述了系统测量原理,并通过仿真对测量系统的性能进行了
<正>《中国诗词大会》是中央电视台贯彻落实习近平总书记关于弘扬中华优秀传统文化的指示精神,创新推出的首档全民参与的诗词节目。该节目以"赏中华诗词、寻文化基因、品生活
市政路桥施工建设质量关系着人们的生活,也对城市的建设发展有着重要意义,但施工过程中往往存在质量问题,这是路桥施工建设人员不愿意看到的。文章作者就市政道桥工程质量存
本文首先构建一个地方政府偏好和中央转移支付对地方公共产品支出影响的模型,并利用2005~2013年我国29个省、自治区和直辖市的数据考察转移支付对地方公共产品供给的绝对水平
<正>《我是歌手》是湖南卫视从韩国MBC引进版权推出的歌唱真人秀节目,由洪涛团队打造,节目每期邀请7位已经成名的歌手进行竞赛,并在之后陆续推出了踢馆制与补位制等全新赛制
背景高血压是心脑血管疾病发病及死亡的主要危险因素,有效控制高血压可减少心脑血管疾病的发病及死亡率。我国人群高血压的患病率仍呈升高趋势,高血压知晓率、治疗率和控制率总体仍处于较低的水平。高血压引起的血流动力学负荷过重可导致左心室肥厚(LVH)和功能改变。研究表明左心室重构的类型与心血管事件和全因死亡率有关,几何构型不同其预后不同,且预后与左心室质量(LVM)相关,向心型肥厚(CH)左心室质量最高,也
对于我国部分地区来说,洪涝灾害可谓地区发展的重要隐患,同时干旱缺水同样是地区经济发展的制约性因素。从我国现阶段防汛抗旱工作进展情况来说,防汛抗旱是一项长期而艰巨的
地方财政收支数据的背后反映了财政体制运行中地方政府行为及后果,对地方政府收支结构的系统分析可以帮助我们合理评价现有财政体制并发现其中的问题所在。因此,本文通过大量
仲裁协议是国际商事仲裁的基石。就仲裁协议的形式而言,世界上绝大多数国家均要求仲裁协议必须采取书面形式,书面仲裁协议得到了国际社会的普遍认可。而默示仲裁协议在国际商
自20世纪70年代末托马斯&#183;内格尔和伯纳德&#183;威廉姆斯分别提出道德运气概念以来,这一概念引起了学界的广泛争论。道德运气似乎构成了对传统道德责任观念的挑战,因为传统