静电纺含金属有机框架纤维膜用于电解水产氧及染料吸附与光降解
发布时间：2023-05-27 19:03
现今社会所面临的能源持续被消耗、资源遭到浪费和水体遭受污染等问题严重影响着自然生态和人类自身的健康。所以,开发高效低耗的电解水产氧和处理水体污染的材料,具有十分重要的意义。而自身结构有序且稳定,同时具有高孔隙率和比表面积的金属有机框架(MOF)在众多材料中脱颖而出,尽管其实际应用受到其粉末形态的限制。此外,对于能够制备出连续纳米纤维,而且方法简单可控的静电纺丝技术备受研究者们关注。通过在静电纺纤维中负载其他功能材料能大大拓宽其应用范围。因此,本课题利用静电纺技术制备含有金属有机框架的纤维膜,并研究其在电解水产氧及染料吸附与光降解中的应用。主要研究内容和结论如下:1.利用静电纺丝技术制备含沸石类金属有机框架(ZIF-67)的聚丙烯腈(PAN)纤维膜,所得ZIF-67@PAN纤维膜的结构均匀且可控。通过控制ZIF-67的加入量,可以得到不同结构形貌的金属有机框架纤维膜材料。当ZIF-67与所加PAN质量比小于1时,ZIF-67以纳米颗粒的形式附着在PAN纤维上;质量比大于等于1时,制备得到的纤维膜呈结构规整的含有纳米微粒蜘蛛网状(MSW)的独特结构。同时不同的MOF均能成功制备出具有独特M...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 静电纺丝技术概述
1.2.1 静电纺丝过程简介
1.2.2 静电纺丝的影响因素
1.3 金属有机框架概述
1.3.1 金属有机框架简介
1.3.2 金属有机框架的合成
1.3.2.1 溶剂热法
1.3.2.2 超声合成法
1.3.2.3 后合成修饰法
1.4 含金属有机框架静电纺纤维膜的研究进展
1.4.1 含金属有机框架静电纺纤维膜的制备方法
1.4.1.1 混纺法
1.4.1.2 原位生长法
1.4.1.3 层层自组装法
1.4.1.4 二次生长法
1.4.2 含金属有机框架静电纺纤维膜在电化学领域的应用
1.4.2.1 含金属有机框架静电纺纤维膜在超级电容器上的应用
1.4.2.2 含金属有机框架静电纺纤维膜在可充电池上的应用
1.4.2.3 含金属有机框架静电纺纤维膜在氧还原反应上的应用
1.4.2.4 含金属有机框架静电纺纤维膜在析氧反应上的应用
1.4.3 含金属有机框架静电纺纤维膜在染料废水处理中的应用
1.5 课题的提出
第二章 含金属有机框架静电纺纤维膜的制备及表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.2.2.1 金属有机框架的制备
2.2.2.2 含金属有机框架静电纺纤维膜的制备
2.2.3 实验仪器及测试
2.2.3.1 形貌表征
2.2.3.2 拉曼光谱测试
2.2.3.3 X射线衍射分析
2.2.3.4 元素能谱测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 含金属有机框架静电纺纤维膜的形貌
2.3.2 含金属有机框架静电纺纤维膜的组分
2.4 本章小结
第三章 含金属有机框架静电纺纤维膜用于电解水产氧
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.2.3 实验仪器及测试
3.2.3.1 形貌表征
3.2.3.2 拉曼光谱测试
3.2.3.3 X射线衍射分析
3.2.3.4 元素能谱测试
3.2.3.5 X射线光电子能谱测试
3.2.3.6 气体吸附测试
3.2.3.7 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品的表征
3.3.2 电化学性能
3.4 本章小结
第四章 含金属有机框架静电纺纤维膜用于染料吸附与光降解
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 实验仪器及测试
4.2.3.1 形貌表征
4.2.3.2 X射线衍射分析
4.2.3.3 热重分析
4.2.3.4 光催化测试
4.2.3.5 傅立叶变换红外光谱测试
4.3 表征与结果讨论
4.3.1 不同金属有机框架含量的纤维膜对亚甲基蓝的吸附降解
4.3.2 亚甲基蓝在不同初始浓度条件下的高效降解
4.3.3 亚甲基蓝的循环吸附降解
4.3.4 亚甲基蓝光降解原理解释
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3824090
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 静电纺丝技术概述
1.2.1 静电纺丝过程简介
1.2.2 静电纺丝的影响因素
1.3 金属有机框架概述
1.3.1 金属有机框架简介
1.3.2 金属有机框架的合成
1.3.2.1 溶剂热法
1.3.2.2 超声合成法
1.3.2.3 后合成修饰法
1.4 含金属有机框架静电纺纤维膜的研究进展
1.4.1 含金属有机框架静电纺纤维膜的制备方法
1.4.1.1 混纺法
1.4.1.2 原位生长法
1.4.1.3 层层自组装法
1.4.1.4 二次生长法
1.4.2 含金属有机框架静电纺纤维膜在电化学领域的应用
1.4.2.1 含金属有机框架静电纺纤维膜在超级电容器上的应用
1.4.2.2 含金属有机框架静电纺纤维膜在可充电池上的应用
1.4.2.3 含金属有机框架静电纺纤维膜在氧还原反应上的应用
1.4.2.4 含金属有机框架静电纺纤维膜在析氧反应上的应用
1.4.3 含金属有机框架静电纺纤维膜在染料废水处理中的应用
1.5 课题的提出
第二章 含金属有机框架静电纺纤维膜的制备及表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验方法
2.2.2.1 金属有机框架的制备
2.2.2.2 含金属有机框架静电纺纤维膜的制备
2.2.3 实验仪器及测试
2.2.3.1 形貌表征
2.2.3.2 拉曼光谱测试
2.2.3.3 X射线衍射分析
2.2.3.4 元素能谱测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 含金属有机框架静电纺纤维膜的形貌
2.3.2 含金属有机框架静电纺纤维膜的组分
2.4 本章小结
第三章 含金属有机框架静电纺纤维膜用于电解水产氧
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验方法
3.2.3 实验仪器及测试
3.2.3.1 形貌表征
3.2.3.2 拉曼光谱测试
3.2.3.3 X射线衍射分析
3.2.3.4 元素能谱测试
3.2.3.5 X射线光电子能谱测试
3.2.3.6 气体吸附测试
3.2.3.7 电化学性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 样品的表征
3.3.2 电化学性能
3.4 本章小结
第四章 含金属有机框架静电纺纤维膜用于染料吸附与光降解
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验方法
4.2.3 实验仪器及测试
4.2.3.1 形貌表征
4.2.3.2 X射线衍射分析
4.2.3.3 热重分析
4.2.3.4 光催化测试
4.2.3.5 傅立叶变换红外光谱测试
4.3 表征与结果讨论
4.3.1 不同金属有机框架含量的纤维膜对亚甲基蓝的吸附降解
4.3.2 亚甲基蓝在不同初始浓度条件下的高效降解
4.3.3 亚甲基蓝的循环吸附降解
4.3.4 亚甲基蓝光降解原理解释
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3824090
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