摘要：随着全球人口的快速增加、人民生活水平的逐步提高,水资源的污染也成为全球关注的主要问题之一。在众多污染...随着全球人口的快速增加、人民生活水平的逐步提高,水资源的污染也成为全球关注的主要问题之一。在众多污染水环境的因素中,染料、药物和个人护理用品（pharmaceuticals and personal care products,PPCPs）的污染在其中占有主要地位。目前有很多材料及处理方法用于污水的处理,但是大多数传统的材料及方法都有其局限性。近年来,金属有机框架（metal-organic framework,MOFs）和共价有机框架（covalent organic framework,COFs）材料,作为一类新兴的多孔框架材料,由于它们的多孔性、结构可调性和高比表面积等优势,而被越来越多的用于废水的处理。本论文使用有机多孔框架材料对染料、药物和个人护理用品等常见污染物进行研究,为之后设计更多更优的污水处理材料奠定基础。具体的实验内容如下:我们选择了一类水稳定性很好的UiO-66 MOFs材料,在UiO-66上后修饰了一系列不同的基团,如-NH2,-NO2,-Br,-CH3,-OH,-SO3H和-COOH等,将这八种MOFs材料作为吸附剂,吸附甲基橙（阴离子染料）和亚甲基蓝（阳离子染料）这两种使用最多的离子染料。通过研究结果显示,带不同基团的UiO-66-R（R=-H;-NH2;-NO2;-Br;-CH3;-OH;-SO3H;-COOH）材料对这两种离子染料有不同的吸附趋势。UiO-66-NH2吸附甲基橙时有最高吸附量,但吸附亚甲基蓝时吸附量最低。基于对染料的研究,我们又筛选出结构、尺寸和PKa接近的三种PPCPs阴离子物质:2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D）、氯贝酸（clofibric acid,CLA）、双氯芬酸钠（diclofenac sodium,DCF）作为被吸附物进行研究。通过吸附研究我们发现这八种MOFs材料对PPCPs的吸附趋势与吸附甲基橙（阴离子染料）是相同的,即UiO-66-NH2>UiO-66>UiO-66-CH3>UiO-66-OH≈UiO-66-Br>UiO-66-NO2>UiO-66-SO3H>UiO-66-COOH。之后经过吸附动力学、吸附等温线等各种实验研究,我们对造成这些材料吸附量差异的原因进行详细的分析。此外,随着COFs材料越来越多的被报道,它的很多应用也受到了广泛的关注。我们选择了几种三嗪环和苯环类COFs用于这几种污染物的研究,通过初步实验为COFs在污染物处理方面的应用奠定了基础。更多还原显示全部
