摘要
近年来，多孔材料由于具有大的比表面积、规则的孔道和丰富的组成等性能而被广泛地应用于各个领域，如选择性气体分离，催化，离子交换等。目前，越来越多的科学家致力于新型多孔材料的研究与开发，这极大地促进了多孔材料在材料领域中的发展，使其成为当前科学研究的热点之一。 本文合成出三种介孔共价有机骨架材料及其复合材料并对其进行了结构表征与性能研究: (1)利用溶剂热法合成聚二乙烯基苯材料(PDVB)。采用SEM，IR，N2吸附-脱附等表征手段对样品的结构和形貌进行了表征。结果表明，PDVB是一种具有丰富介孔结构的共价有机骨架材料。以PDVB为吸附剂，对罗丹明B(RhB)模拟染料废水进行了吸附脱色实验。考察了在不同吸附剂用量、不同时间、不同浓度等条件下，PDVB对RhB吸附性能。实验结果表明，在25℃，RhB的初始浓度为90mg·Lq，接触时间为60min，PDVB对RhB的饱和吸附量为255mg·g-1。PDVB对RhB的吸附行为符合动力学准二级速率模型，等温吸附模型符合Langmuir吸附模型，吸附过程是自发进行的。 (2)采用化学法合成了介孔共价有机骨架材料(PDVB-MA)与四氧化三铁的复合材料(Fe3O4/PDVB-MA)。通过TEM，VSM，IR，N2吸附-脱附等表征手段对样品的结构和形貌进行了表征。研究结果表明，Fe3O4/PDVB-MA是一种具有丰富的介孔结构和永磁性的共价有机骨架材料。以Fe3O4/PDVB-MA为吸附剂，对亚甲基蓝(MB)溶液模拟染料的废水进行了吸附脱色实验。考察了在不同吸附剂用量、不同时间、不同浓度等条件下，Fe3O4/PDVB-MA对MB的吸附性能。研究结果表明，Fe3O4/PDVB-MA对MB的吸附行为符合动力学准二级速率模型，等温吸附模型符合Langmuir吸附模型，吸附过程是自发进行的。在外加磁场的条件下，Fe3O4/PDVB-MA可以被有效地被回收、循环利用，经过十次循环实验对MB依然保持很高的移除率。 (3)采用溶剂热法合成出了介孔共价有机骨架材料(PDVB-MA)与纳米二氧化钛组成的复合材料(TiO2/PDVB-MA)。应用XRD，TEM，IR，N2吸附-脱附等表征手段对复合物的结构和形貌进行了表征。研究结果表明，该复合材料是一种具有丰富的介孔结构的共价有机骨架材料，并且纳米TiO2颗粒均匀分散于介孔孔道里。通过紫外-可见漫反射表征表明，复合材料的禁带宽度(3.03eV)与TiO2的禁带宽度(3.2eV)相比，复合材料的禁带宽度有所降低。另外，对罗丹明B溶液模拟染料的废水进行了吸附及光催化实验。实验结果表明，复合材料在可见光下对罗丹明B具有良好的吸附和降解作用。
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