MOFs在光催化中的应用开题报告
2022-01-25 10:01
全文总字数:3089字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
能源短缺和环境污染是进入新世纪人类面临的关键问题,而光催化是一项利用太阳能来解决目前全球能源短缺和环境危机的重要手段。近年来,为了进一步提升光催化活性,不同结构类型的类半导体光催化剂也相应被开发出来,,金属有机框架材料(mofs)由于其独特的结构优势,如多孔性、结构可调节性、可功能化等,有助于研究者从分子层面来理解光催化反应、从结构层面来设计光催化剂,因此成为光催化领域的重要研究对象.本课题旨在通过对新兴光催化材料的研究,并通过与光催化剂复合的形式提高复合材料光催化活性,从而能更加高效便捷的处理水污染问题。
国内外研究现状
当前,研究最广泛的mofs光催化材料有mof系列、mil系列和uio系列材料。mof-5是最具代表性的mof系列材料,是以zn和对苯二甲酸配位而成,次级结构单元为zn4o(-co2)6,以1个氧原子为中心,通过6个带苯环的羧基桥联而成。此种材料稳定性良好,已被广泛应用于光催化降解水中的酚类化合物,并取得了良好的效果。研究人员通过改变配体长度,已合成出在光催化领域具有重要应用价值的新型mof系列材料mof-180、mof-200、mof-555等。
2. 研究的基本内容
近年来,提高材料的催化活性,以及尽可能的利用太阳能作为激发光源,是环境化学中的热点研究领域。本课题结合教师的科研项目,拟设计基于MOFs的合成路线,并通过与光催化剂的复合的形式提高该复合材料的光催化活性,使之更能高效、便捷的治理水体污染物。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1、uio-66-nh2的合成:
在典型的合成中,称取0.2332gzrcl4和0.1812gata溶于50mldmf中,然后混合将溶液转移到100ml的telton衬里不锈钢中反应釜。将高压釜密封并电加热在自生压力下在120℃烘箱48小时。冷却后将得到的样品自然离心分离,无水甲醇几次以除去残留的dmf。将最终产物在100℃下真空干燥12小时。
2、进度安排
4. 参考文献
[1]李震东,张仕龙,王振华,符春林.mofs改性衍生物光催化材料研究进展[j/ol].现代化工:1-6
[2]商鹏溟,贾瑛,戴津星.金属有机骨架材料uio-66的制备及其对溶液中no3-的吸附[j].化工环保,2018,38(06):710-715.
[3]谢婷婷,杨明莉.金属有机骨架在水环境治理领域的应用[j].功能材料,2019,50(02):2029-2037.
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