ZIF-8/GO复合材料对含水甲苯吸附性能探索及其光学性质的研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:watermb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为在化工行业有着广泛用途的重要原料,甲苯(Toluene,C7H8)在工业生产排放的废气中大量存在。然而,工业废气中往往含有水蒸气,影响吸附剂对目标气体的吸附。如何能在高湿度的尾气中有效的去除甲苯,一直是学者们研究的热点。金属有机骨架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs)是一种有着周期性网状三维结构的配位聚合物,具有大小可调的孔径、巨大的比表面积和较大的孔隙率,使得MOFs材料在气体吸附方面有着良好的发展前景。作为MOFs的族系材料,沸石咪唑酯骨架多孔材料(Zeollitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)在具有MOFs优良性质的同时,有着更好的化学稳定性。氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)是石墨烯经氧化过程得到的,它的表面存在大量含氧官能团,这些官能团可以为其与MOFs材料的复合提供大量的结合位点,从而使得氧化石墨烯成为MOFs生长的良好平台。因此,制备MOFs/GO复合材料有望得到性质优越的吸附剂。  本文以甲醇为溶剂,在常温下制备了ZIF-8晶体材料和不同氧化石墨烯组分的ZIF-8/GO复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)测试对所制备的样品进行了表征分析,测试得到的数据表明复合材料的比表面积均小于纯ZIF-8,并且其表面形貌和比表面积受氧化石墨烯的含量调控。ZIF-8/GO复合材料内部有着二者协同效应的存在,复合材料同时具有ZIF-8和氧化石墨烯的优点。此外,对ZIF-8和复合材料进行了光致发光性能的测试,发现ZIF-8发光光谱峰在450nm左右而具有相似谱型的复合材料的发光强度很弱,这为实验室后期MOFs传感器的研究奠定了基础。  利用合成出的ZIF-8和ZIF-8/GO复合材料作为吸附剂,进行了在相对湿度为55%下的甲苯气体吸附穿透实验,从而得到了不同材料对甲苯的吸附穿透曲线。实验结果表明,随着复合材料中氧化石墨烯的增加,甲苯吸附量显示出先上升后下降的趋势,ZG-4具有最高的吸附量116mg/g,相比于纯净的ZIF-8增加了19%。而进一步在不同湿度下的甲苯吸附实验表明,水蒸气的存在对甲苯吸附的确存在负面影响,但即使在80%的高湿度下,复合材料的吸附量仍旧高于ZIF-8。除此之外,复合材料的循环吸附实验证明了材料具有良好的重复利用能力。以上结果表明,ZIF-8/GO复合材料在较高湿度的条件下仍是一种吸附甲苯气体的有效吸附剂。
其他文献
近年来随着技术的发展,列车运行控制系统的功能不断增强,为实现不同厂商设备间、地面设备与车载设备间互联互通,使列车能够在轨道交通网中跨线安全运行,列控系统需求规范的作
本文介绍了一种带有密封条的吊装带式集装袋,所述集装袋本体内部设置有内胆,所述内胆上端两侧内壁均设置有密封条,且内胆上端一侧内壁的密封条上设置有横“T”形结构的凹槽,
根据国家统计局的统计数据显示,截至2016年年末,我国总人口138271万,其中65岁及以上人口的数量为14933万人,老年抚养比为15%,其老龄化程度早已超过了国际上7%的标准,老年人权
伴随着红外技术的发展,红外成像设备因为具有工作距离远、隐蔽性能强、可昼夜工作等优点,因此在军事和民用领域具有广泛应用。但是在实际应用中,检测环境多样,红外目标的体积
柴油机是目前世界上应用最为广泛的一种热力学机械之一,应用范围包括农业、工业、交通运输、国防建设等各个领域。在燃料燃烧释放的热量中,通过柴油机损失的热量占总热量的65
本文介绍了一种抗压性强的塑料集装袋,包括袋体和拉环.本技术通过设置有横杆和竖杆,当物料进入袋体内部的底布上,在重力的作用下将横杆和竖杆向下压,通过横杆和竖杆向上弯曲
目前,国有企业混合所有制改革已经成为一个热门话题,在企业改革中,如何更全面的彻底进行改革,就需要公司各个环节的全力配合,而作为企业重要组成部分的工会组织,面对全新的改