分会

第二十一分会：晶体工程

摘要

随着化工行业的飞速发展，水污染现象日益严重，其中有机染料水污染尤为显著。因此，寻找一种低成本、高效率的有机染料污水处理方法迫在眉睫。金属-有机框架材料(MOFs)具有灵活可调的孔结构、超高的比表面积和多金属位点等诸多性能，在光催化降解有机染料领域得到了广泛的关注。本论文利用1,3,5-苯三甲酸、1,3-二(2-甲基咪唑)丙烷和过渡金属醋酸锌构筑了两例结构新颖的Zn-MOFs。MOF-1和MOF-2均为三维网络结构，其中，MOF-1具有四种独特的配位金属锌(Zn1、Zn2、Zn3和Zn4)，Zn1和Zn2配位数为6，Zn3和Zn4配位数为4；MOF-2仅含一种配位模式的金属锌，其配位数为4。 将两例MOFs作为光催化剂催化降解甲基紫(MV)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)等有机染料，实验结果表明MOFs对MV具有良好的选择性和光催化活性。在紫外光照40min时，MOF-1和MOF-2的MV降解率分别为40.95%和53.63%。为讨论MOF-2光催化的机理，在催化过程中分别添加叔丁醇(TBA)、苯醌(BQ)和草酸铵(AO)三种不同的捕获剂，结果发现BQ的存在显著降低了降解效果，因此MOF-2的光催化活性物质主要为•O2−。此外，通过XRD、TGA、循环催化等一系列性能测试发现这些MOFs结构稳定、光催化循环性能优异，可作为MV降解的潜在催化剂。

关键词

金属-有机框架材料；光催化；甲基紫

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