層狀有機膦（磷）酸鋯的制備、插層性能及其對含酚廢水的吸附研究.pdf

1、本文用Mannich方法合成了三種有機膦酸，用紅外光譜(IR)、核磁共振氫譜(1HNMR)、元素分析和核磁共振磷譜(31pNMR)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，詳細(xì)討論了它們的結(jié)構(gòu)。 本文首次合成了不同x值的晶態(tài)(4-羧基酸-1，3-唑啉-N-甲基膦酸-磷酸氫)鋯(記為：ZPPMTA)和(六氫吡啶-N-甲基膦酸-磷酸氫)鋯(記為：ZPPMPA)。重點研究了x=0.65的ZPPMTA的插層性能，成功的將客體分子：烷基單胺(甲胺(MA)、乙胺

2、(EA)、正丙胺(PA)、正丁胺(BA)、正庚胺(HA)、正癸胺(DA))、多胺(二乙烯三胺(2E3A)、三乙烯四胺(3E4A))、環(huán)狀含氮化合物(六氫吡啶(HHP)、嗎啡啉(ML)、哌嗪(PH))插入層狀化合物ZPPMTA的層間，通過紅外光譜(IR)、X射線粉末衍射(XRD)、熱重分析(TG-DSC)和掃描電鏡(SEM)等手段對其主體和插層復(fù)合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明：ZPPMTA(x=0.65)具有不同于無機α-ZrP的插層性能，由

3、于層間的4-羧基酸-1，3-唑啉基團(tuán)的體積較大，影響客體分子的進(jìn)入層間的數(shù)量；所得插層復(fù)合物晶相單一，隨著客體分子的插入，結(jié)晶度增加；插層復(fù)合物的層間距隨著烷基碳鏈的增加而線性增加，烷基單胺在層間成單層排列并與層板傾斜成一定的角度。 近年來，隨著環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，尤其是水資源的短缺和污染，人們對環(huán)保問題也越來越關(guān)注和重視，對水質(zhì)的要求也越來越高。化學(xué)工業(yè)與醫(yī)藥工業(yè)等排出的大量含酚廢水對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，直接危害人體健康和

4、可持續(xù)發(fā)展，因此，如何合理而高效的保護(hù)水資源是一個關(guān)注的課題。本文報道首次用ZPPMTA與正丁胺、正庚胺與正癸胺形成的插層復(fù)合物作為吸附劑，對含有苯酚、對氯酚和2，4-二氯苯酚的廢水進(jìn)行吸附，研究在不同時間、不同濃度、不同溫度、不同pH值條件下插層復(fù)合物對含酚廢水的吸附處理效果。結(jié)果表明：此類插層復(fù)合物對含酚廢水都有良好的吸收，對吸附量都呈如下規(guī)律：2，4-二氯苯酚＞對氯酚＞苯酚；隨著客體分子烷基單胺鏈越長對其廢水的吸附效果越好；隨著溫

5、度的升高，插層復(fù)合物對苯酚，對氯酚及2，4-二氯苯酚廢水的吸附率都呈降低趨勢；隨著pH值的增大，插層復(fù)合物對苯酚，對氯酚及2，4-二氯苯酚廢水的吸附率逐漸降低。 目前，我們在層狀有機膦(磷)酸鋯這類新型主體分子的設(shè)計、合成、對不同客體分子的插層研究以及利用插層復(fù)合物作為吸附劑對含酚廢水的吸附研究在國內(nèi)外都是一個全新的領(lǐng)域?？梢灶A(yù)計，隨著層狀有機膦(磷)酸鋯這類層狀化合物的深入研究，這類新型的復(fù)合功能材料在開發(fā)應(yīng)用方面將取得更大的