含铜金属—有机骨架材料的制备及性能
新材料的开发及应用对当前经济和未来发展都有其重要性，MOFs作为包含多学科知识的材料倍受重视，而含铜金属-有机骨架材料作为MOFs的一个重要分支，它含有的铜元素，使得材料具有许多特殊性质，将其应用吸附脱除油品中低浓度硫不仅成本低、操作简单而且具有选择性、吸附量大，有着其他脱硫方式不可比拟的优点。
本文采用溶剂热法，合成了Cu-BTC、Cu-BDC、Cu-IM、PCN-6四种含铜的金属-有机骨架材料，并进行负载Ni、Co的改性，采用XRD、SEM、N2吸脱附测试等技术对骨架材料进行了表征，采用静态吸附法脱除正己烷-噻吩(200ppm)为模型油中的噻吩，考查了不同Cu-MOF脱硫能力，同类MOFs不同铜源脱硫能力，不同液固比、时间、温度、负载量下材料脱硫性能和它们的重复使用性，得到如下结果:
moil∶msorbent=60时，温度为20℃时，四类骨架材料对噻吩都达到饱和吸附，四类含铜金属-有机骨架材料对低浓度噻吩都较好，它们对噻吩的饱和吸附量分别为:Cu-BTC:10.0mg·g-1，Cu-BDC:9.8 mg·g-1、Cu-IM:8.9 mg·g-1、PCN-6:6.5 mg·g-1，这些材料重复使用多次都具有良好的性能。
采用Cu(NO3)2·3H2O、CuCl2·2H2O、CuSO4·5H2O、Cu(CH3COO)2·4H2O四种铜源合成Cu-BTC和Cu-BDC得到样品的形貌有差异，结晶度也不同，采用Cu(NO3)2·3H2O为铜源制备得到的样品效果最佳。材料对噻吩的饱和量随着吸附温度的升高先增大后减少，30℃下效果最佳。
负载Ni、Co可以促进材料对噻吩的吸收，材料对噻吩的吸附量随着Ni、Co负载的增大先增强后减小，最优负载量、最优条件（模型油与吸附剂质量之比为60∶1，水浴温度为30℃）下，改性骨架材料对噻吩的饱和吸附量分别为:9％Ni/Cu-BTC:11.8 mg·g-1，7％Co/Cu-BTC:11.3 mg·g-1，5％Ni/Cu-BDC:11.5 mg·g-1、5％Co/Cu-BDC:11.2 mg·g-1，并且这些材料重复使用四次都具有良好的性能。
铜;骨架材料;噻吩;饱和吸附量
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
季生福
2013
中文
TB33
96
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）