Cu-MOFs的電化學可控形貌制備及吸附汞性能研究.pdf

1、金屬有機骨架材料(MOFs)因其具有較大比表面積、豐富的孔隙結構等特點，被廣泛應用于各個領域，其合成方法也是目前的研究熱點之一。傳統(tǒng)的MOFs材料合成法存在需高溫高壓、合成時間長、過程不可控等不足，而電化學法合成MOFs材料具有其他合成方法不可及的優(yōu)勢:金屬離子可以通過陽極氧化原位生成，無需添加金屬鹽、反應條件溫和、反應時間短、設備簡單、反應過程可操控等。因此本文采用電化學合成法以金屬銅片為陽極，鋅片為陰極，以對苯二甲酸(H2BDC)為

2、配體，以四丁基溴化銨(TBAB)為導電鹽，以N，N-二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑，在電場供給能量的條件下合成Cu-BDC金屬有機骨架材料;并采用循環(huán)伏安測試手段對整個反應過程進行監(jiān)測，推測出電化學合成機理;以EDS、TG、XRD、FTIR、N2吸附實驗等表征手段推測TBAB模板劑作用，結果表明TBAB在整個反應體系中不僅是導電鹽，同時也起到了結構導向作用;通過改變反應時間、電壓、模板劑濃度與種類等條件制備Cu-BDC金屬有機骨架材料，結

3、果表明:隨著TBAB濃度的依次增大，分別制備出片層網格狀、花狀、球狀微觀形貌的Cu-BDC材料，隨著電壓的增大，分別制備出片層網格狀、花狀、球狀以及致密長條微觀形貌的Cu-BDC材料，而通過改變導電鹽的種類（四丁基溴化銨、1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽、十六烷基三甲基溴化銨），可以制備出花狀、絨球狀以及柳葉狀等不同形貌的Cu-BDC材料，實現(xiàn)電化學可控形貌制備Cu-BDC金屬有機骨架材料。
　　本研究針對重金屬汞的污染問題，為高效快速

4、地去除廢水中的Hg2+，將電化學法合成的Cu-BDC金屬有機骨架材料進行功能性基團巰基的修飾，制備SH-Cu-BDC材料，用于對含Hg2+廢水進行吸附實驗研究。采用EDS、FTIR以及SEM對修飾前后的樣品進行表征分析可知，-SH基團成功修飾到Cu-BDC金屬有機骨架材料上;由吸附Hg2+后的SH-Cu-BDC材料的EDS表征可知，SH-Cu-BDC材料可對Hg2+進行吸附，且具有較強的吸附能力;當采用10 mg SH-Cu-BDC材料