金属有机骨架改性及对水中持久性污染物吸附研究进展.pdf
《金属有机骨架改性及对水中持久性污染物吸附研究进展.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属有机骨架改性及对水中持久性污染物吸附研究进展.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月应 用 化 工 .收稿日期:修改稿日期:基金项目:国 家 自 然 科 学 基 金()国 家 重 点 研 发 计 划()广 西 自 然 科 学 基 金()作者简介:仲紫怡()女江苏连云港人广西大学在读硕士生师从刘新亮副教授主要从事金属有机骨架材料处理水污染研究 电话:.通信作者:刘新亮男副教授主要从事高性能纤维素材料及清洁化制浆造纸新技术与污染控制的研究 :.金属有机骨架改性及对水中持久性污染物吸附研究进展仲紫怡丁萍廖长君张品乐蔡宽王鑫刘新亮(.广西大学 轻工与食品工程学院广西 南宁.广西特色作物研究院广西 桂林.广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室广西 南宁.广西博世科环
2、保科技有限公司国家企业技术中心广西 南宁)摘 要:综述了金属有机骨架()材料的一般改性方法(金属节点改性、配体功能化改性、制造缺陷改性以及复合改性)总结了近年来 材料在吸附水中抗生素、杀虫剂、染料和酚类等持久性污染物()领域的应用研究进展并且对 的特点以及吸附剂与目标污染物之间存在氢键作用、静电相互作用、相互作用和疏水相互作用等的吸附机制进行了讨论提出了 基材料在吸附水中污染时存在的一些实际应用问题针对问题提出了自己的建议并对未来用于水污染吸附的金属骨架改进方向进行了展望关键词:金属有机骨架改性方法持久性污染物吸附中图分类号:文献标识码:文章编号:()(.):().().:水中持久性有机污染物
3、抗生素、农药杀虫剂、染料和酚类等因在物理、化学和生物条件下难降解对人体和环境造成严重威胁 吸附是一种设计简单、操作方便的水净化技术吸附剂的孔隙率、孔径和特定吸附位点是去除水中 的关键因素金属有机骨架()是通过中心金属离子和有机配体在配位键作用下形成的一维、二维或三维第 期仲紫怡等:金属有机骨架改性及对水中持久性污染物吸附研究进展网络骨架晶体材料表面积可以从 /达到 /不等尺寸和孔隙形态可以从微孔到大孔因其易于修饰和丰富的孔隙率特点表现出对 吸附的高潜力但是 的结构缺少吸附位点通过对无机金属节点和配体进行改性设计以氢键作用、静电相互作用、相互作用和疏水相互作用为吸附作用力的 基吸附材料成为主要研
4、究方向 所以本文介绍了近年来 材料不同的改性方法包括金属节点改性、配体功能化改性、制造缺陷改性以及多材料复合改性总结了 在吸附水中持久性污染物领域的研究进展和吸附机制以期为 基吸附材料的开发及水污染的应用拓展提供新思路 材料作为吸附剂的改性方法 材料改性后一方面可以改善材料本身结晶性、稳定性和重复利用性等性能另一方面在金属骨架材料上引入更多吸附位点.无机金属节点改性通过在单组分母体金属节点上引入一种及以上功能性无机金属可以增加材料的复杂性使其具有特定的吸附效果 金属有机骨架的不饱和的金属位点可以引入非金属官能团 等在 的开放金属位点上接枝乙醇胺()和三乙醇胺()制备了 和()引入羟基后吸附主要
5、是 上 的 供体和抗生素上的 原子 受体的氢键作用.配体的功能化改性配体功能化通常是在配体上引入侧链基团使用、等功能化的配体增强了吸附剂与污染物之间的氢键作用和静电相互作用弱金属氨基因不能破坏金属羧酸常被引入金属骨架中 等将配体 和 通过预合成方法引入到 中实现对抗生素的吸附 等通过氨基化 与羧酸官能化的烃链反应制备了疏水性 提高了对有机染料亲和度 上接入具有带电官能团的配体可以明显增强有机染料溶液的分离酸性 基团修饰可以使 表面带负电荷选择性吸附阳离子染料另外氨基和羧基官能化的金属骨 架 还 能 作 为 反 应 位 点 引 入 更 多 官 能 团 的氧(硬碱)通过酸碱相互作用连接金属离子(硬
6、酸)增强与污染物的静电作用.制造缺陷方法改性缺陷策略是在不牺牲化学稳定性的情况下增加晶体表面积扩大了孔径和暴露中心金属(路易斯酸位点)的一种方法通过骨架缺陷形成的尺寸排斥效应可以有效分离大尺寸的分子提高对污染物的选择性 制造 缺陷的几种方法有:预合成酸调节剂:调节剂充当封端剂调节分子与金属离子的配位而不起桥接分子的作用减缓反应调节骨架生长的形状和尺寸一般调节酸有乙酸、甲酸、氨基酸和三氟乙酸等合成后缺陷处理:将 原本的接头与掺入目标官能团、金属原子、催化剂或吸附剂的功能化接头交换同时浸入适当的溶剂制造缺陷 通过热解、氧化还原反应和微波等方法也可以适当调节缺陷.基复合材料改性粉末形态的 应用于水污
7、染处理时在水中扩散易产生二次污染 有大量研究了与纤维素、壳聚糖、磁性金属粒子等复合的材料促进吸附剂成型、提高吸附容量和可回用性 等首先制备了壳聚糖/金属氢氧化物珠粒作为 固定化基材然后将 在金属氢氧化物上生长制备了/壳聚糖复合珠 等在 微球上涂覆了壳聚糖作为绿色涂层壳聚糖上富含大量活性羟基和氨基与有机物阿莫西林的羧基、胺基和酚基反应增加了 堆叠、静电相互作用和氢键作用力同时增加吸附容量 等以聚多巴胺修饰的端羧基多壁碳纳米管()为模板在碳纳米管表面原位生长 和制备了 复合材料用于除草剂的吸附增加的吸附容量加速了 纳米颗粒与除草剂的接触 材料对水中持久性污染物的吸附 抗生素、农药杀虫剂、有机染料、
8、酚类等大多存在一个或多个芳香环、羧基、羟基和氨基基团苯环结构赋予的富电子环境可以与 基吸附剂之间产生 相互作用和静电作用等另外根据污染物的性质可以基于氢键作用对金属有机骨架进行设计 文献中讨论的一些持久性有机污染物的分类及化学结构见表 应用化工第 卷表 持久性污染物的分类及化学结构 分类名称结构式吸附剂参考文献抗生素三氯生()磺胺二甲嘧啶()(和)四环素/聚丙烯腈()磺胺甲恶唑()杀虫剂二氯苯氧基乙酸()吡虫啉伏虫脲()染料硝基苯 和 甲基橙()和 亚甲基蓝()和 日落黄氨基酸掺杂 第 期仲紫怡等:金属有机骨架改性及对水中持久性污染物吸附研究进展续表分类名称结构式吸附剂参考文献罗丹明()吡咯/
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属 有机 骨架 改性 水中 持久性 污染物 吸附 研究进展
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。