烯醇-酮式互變異構(gòu)共價(jià)有機(jī)框架材料的合成、表征及在水處理中的應(yīng)用.pdf

1、共價(jià)有機(jī)框架材料（Covalent Organic Frameworks，COFs）是一類由共價(jià)鍵連接的、具有開(kāi)放且規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、高比表面積以及易于修飾的晶形有機(jī)多孔材料。自2005年首例COFs報(bào)道以來(lái)，該材料便引起了廣泛關(guān)注。至目前為止，COFs材料的應(yīng)用研究已經(jīng)涉及氣體儲(chǔ)存、光電器件、藥物釋放、催化和分離領(lǐng)域。然而，COFs在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。利用COFs材料的特性實(shí)現(xiàn)其在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用主要存在兩大挑戰(zhàn):1）由于合成

2、COFs的反應(yīng)一般都是可逆的脫水縮合反應(yīng)，在潮濕的環(huán)境下逆反應(yīng)的發(fā)生導(dǎo)致COFs結(jié)構(gòu)塌陷。2）通過(guò)傳統(tǒng)方法合成的COFs材料均以粉末的形式存在，難以獲得連續(xù)的無(wú)缺陷純COFs材料分離膜。本文旨在探索烯醇，酮式互變異構(gòu)COFs在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，主要包括以下四方面內(nèi)容:
　　(1)烯醇一酮式互變異構(gòu)COFs材料粉體的合成、表征及對(duì)染料吸附性能研究:結(jié)合一步可逆的席夫堿反應(yīng)和一步不可逆的烯醇-酮式互變異構(gòu)制備得兩種不同孔徑的COFs材

3、料——TpPa COF和TpBD COF。進(jìn)一步研究了TpPa COF和TpBD COF在水體中對(duì)染料的吸附性能。結(jié)果表明，在pH=7的條件下，兩種COFs對(duì)亞甲基藍(lán)的飽和吸附量在120mgg-1左右，而對(duì)橙黃G幾乎沒(méi)有吸附性能。并且兩種COFs均具有很好的可再生性以及水穩(wěn)定性。
　　(2) TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜的制備、表征及對(duì)染料截留性能研究:通過(guò)制備不同摻雜量的TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜并對(duì)其分離性能進(jìn)行

4、研究。結(jié)果表面，TpPa COF內(nèi)的孔道可以作為水通道并具有孔道篩分作用。
　　(3)純TpPa COFs薄膜的制備、表征及對(duì)染料的截留性能研究:首先，使用Layer-by-Layer生長(zhǎng)法在多巴胺修飾的陽(yáng)極氧化鋁和聚偏氟乙烯(PVDF)表面制備TpPa COF薄膜，聚偏氟乙烯為基底的TpPa COF薄膜對(duì)剛果紅溶液表現(xiàn)出優(yōu)秀的截留性能;其次，使用晶種二次生長(zhǎng)法在陽(yáng)極氧化鋁(AAO)表面制備TpPa COF薄膜。兩種方法制得的Tp