微波輔助UIO-66的合成及應用.pdf

1、金屬-有機配位骨架材料(MOFs)是一類功能化的多孔材料，是由有機配體和金屬離子自組裝組成的配位聚合物。MOFs材料至今仍是科學家們感興趣的材料，因其高的表面積和高孔隙率，在氣體分離和儲存，催化，主客體等方面具有廣闊的應用前景。有些MOFs材料因為在水和有機溶劑中穩(wěn)定性較差，限制了其應用的空間。而UIO-66由于具有較高的熱穩(wěn)定性（達500℃），化學穩(wěn)定性，成為人們研究的熱點。
　　然而，目前合成UIO-66的方法是溶劑熱法，耗時

2、長，溫度高，對其良好的性質難以進行工業(yè)化應用。我們嘗試以乙酸為穩(wěn)定劑，通過微波輔助獲得了一種快速合成高品質UIO-66的方法。該方法反應時間為90 min，反應溫度為100℃。合成出四種不同的UIO-66，分別記作MW-BA-UIO-66、MW-HAC-UIO-66、Heating-HAC-UIO-66、MW-UIO-66。
　　通過粉末X射線衍射分析可知，四種方法制備的UIO-66的衍射峰的位置和相對強度與模擬XRD一致，說明我

3、們合成的四種材料均是UIO-66。
　　通過熱重分析可知，四種方法合成的UIO-66的熱重曲線并沒有發(fā)生明顯的不同，熱穩(wěn)定性仍然很高，約為500℃，與文獻值一致。
　　通過透射電鏡可知:MWUIO-66是相互交聯(lián)的不規(guī)則的小晶體的聚集體，而使用穩(wěn)定劑的MWBA-UIO-66、MWHAC-UIO-66和HHAC-UIO-66都是形貌完整的呈現(xiàn)八面體形態(tài)的單分散的納米粒子，粒徑尺寸分別約為100 nm，250 nm，400 nm

4、。HHAC-UIO-66粒徑尺寸最大，這是由于傳統(tǒng)加熱的方法反應時間較長，導致結晶度高，粒徑尺寸大。
　　通過N2物理吸附可知，MW-BA-UIO-66＞MW-HAC-UIO-66＞Heating-HAC-UIO-66＞MW-UIO-66，說明使用添加劑和微波輻射有助于提高其比表面積。
　　以MW-HAC-UIO-66為吸附劑，以染料水溶液模擬工業(yè)廢水，以酸性鉻蘭K為探針進行吸附實驗，實驗結果表明，MW-HAC-UIO-66