3,4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2

毕业论文论文题目（中文）3,4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附行为研究论文题目（外文）Adsorption of U(VI) on 3,4-dihydroxybenzaldehyde modified UiO-66-NH23，4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附性能研究摘要本文通过在120℃条件下在DMF中回流用ZrCl4和2-氨基对苯二甲酸合成了金属-有机骨架化合物UiO-66-NH2，再在氮气保护下在乙醇中回流用3,4-二羟基苯甲醛对UiO-66-NH2进行了功能化修饰,获得了UiO-66-OHBA。

通过红外光谱、元素分析以及X射线粉末衍射实验证明了3,4-二羟基苯甲醛成功修饰了UiO-66-NH2,且修饰后获得的UiO-66-OHBA骨架结构并未发生改变。

以UiO-66-NH2和UiO-66-OHBA为吸附剂吸附U(VI)并研究了pH、固液比、反应温度、离子强度、平衡时间等对吸附行为的影响，并对结果进行了分析。

实验结果表明UiO-66-NH2和UiO-66-OHBA均对U(VI)表现出比较良好的吸附能力，并且经修饰后的吸附剂吸附性能得到了提升。

pH值对吸附性能有较大影响，两者均在pH为4.5处吸附速率最大。

温度对UiO-66-OHBA吸附性能的影响要小于UiO-66-NH2,它们的吸附模型与Freundlich等温吸附模型吻合良好。

关键词：MOFs；UiO-66-NH2；3,4-二羟基苯甲醛；吸附；铀酰ADSORPTION OF U(VI) ON 3,4-DIHYDROXYBENZALDEHYDE MODIFIED UiO-66-NH2AbstractUsing ZrCl4and 2-aminoterephthalic acid,the metal-organic frameworks UiO-66-NH2was synthesized in refluxing DMF at 120℃.Then under the protection of nitrogen UiO-66-NH2 was functionally modified by 3,4-dihydroxy benzaldehyde in refluxing ethanol,yielding UiO-66-OHBA.The obtained samples were characterized by powder X-ray diffraction,FT-IR and elemental analysis,the results showed that the modification was successful.We studied how different pH value,solid-to-liquid ratio,ionic strength,temperature and time would influence the adsorption effect of uranyl from aqueous solution by UiO-66-NH2 and UiO-66-OHBA.According to the experiment,both UiO-66-NH2and UiO-66-OHBA had good adsorption capacity for U(VI),and the adsorption performance of UiO-66-OHBA was better than UiO-66-NH2.The pH value had a great influence on the adsorption performance,both of them reached the largest adsorption rate at ph 4.5.The effect of temperature on the adsorption capacity of UiO-66-OHBA was less than UiO-66-NH2,and the adsorption model was in good agreement with the Freundlich isotherm adsorption model.Key words: MOFs; UiO-66-NH2; 3,4-dihydroxy benzaldehyde;absorption;uranyl目录摘要-----------------------------------------------------------------------------------------------------------2 Abstract----------------------------------------------------------------------------------------------------3第一章绪论-----------------------------------------------------------------------------------------------71.1能源现状-----------------------------------------------------71.2 核能--------------------------------------------------------81.2.1 核能的优势---------------------------------------------81.2.2核能利用过程中存在的问题--------------------------------81.2.3含铀放射性废水的处理方法--------------------------------91.3金属-有机骨架材料（MOFs）------------------------------------101.3.1 MOFs材料简介-------------------------------------------101.3.2 新型MOFs材料UiO-66------------------------------------101.4 选题意义----------------------------------------------------11第二章 UiO-66-NH2及UiO-66-OHBA的合成及表征-------------------------------112.1引言---------------------------------------------------------112.2 实验--------------------------------------------------------112.2.1 UiO-66-NH2的合成---------------------------------------112.2.2 UiO-66-OHBA的合成--------------------------------------122.3 表征--------------------------------------------------------122.3.1傅里叶红外光谱（FT-IR）-----------------------------------122.3.2 C、H、N元素分析----------------------------------------132.3.3 X射线粉末衍射(PXRD)------------------------------------132.3.4 结论---------------------------------------------------14第三章 3,4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附实验---153.1 实验所用试剂及仪器------------------------------------------153.2 实验部分----------------------------------------------------153.2.1 U(VI)的标准曲线----------------------------------------153.2.2 实验方法----------------------------------------------163.3不同条件对吸附剂吸附行为的影响---------------------------173.3.1 pH值对吸附U(VI)的影响---------------------------------173.3.2 离子强度对吸附U(VI)的影响-----------------------------183.3.4 平衡时间对吸附U(VI)的影响-----------------------------223.3.5 固液比对吸附U(VI)的影响-------------------------------233.4 本章小结---------------------------------------------------24第四章结论及思考---------------------------------------------------------------------------------254.1结论--------------------------------------------------------254.2 思考及展望-------------------------------------------------25参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------26致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------27第一章绪论1.1能源现状社会的发展和生产水平的进步，人类对能源的消耗量越来越大。

毕业论文论文题目（中文）3,4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附行为研究论文题目（外文）Adsorption of U(VI) on 3,4-dihydroxybenzaldehyde modified UiO-66-NH23，4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附性能研究摘要本文通过在120℃条件下在DMF中回流用ZrCl4和2-氨基对苯二甲酸合成了金属-有机骨架化合物UiO-66-NH2，再在氮气保护下在乙醇中回流用3,4-二羟基苯甲醛对UiO-66-NH2进行了功能化修饰,获得了UiO-66-OHBA。

通过红外光谱、元素分析以及X射线粉末衍射实验证明了3,4-二羟基苯甲醛成功修饰了UiO-66-NH2,且修饰后获得的UiO-66-OHBA骨架结构并未发生改变。

以UiO-66-NH2和UiO-66-OHBA为吸附剂吸附U(VI)并研究了pH、固液比、反应温度、离子强度、平衡时间等对吸附行为的影响，并对结果进行了分析。

实验结果表明UiO-66-NH2和UiO-66-OHBA均对U(VI)表现出比较良好的吸附能力，并且经修饰后的吸附剂吸附性能得到了提升。

pH值对吸附性能有较大影响，两者均在pH为4.5处吸附速率最大。

温度对UiO-66-OHBA吸附性能的影响要小于UiO-66-NH2,它们的吸附模型与Freundlich等温吸附模型吻合良好。

关键词：MOFs；UiO-66-NH2；3,4-二羟基苯甲醛；吸附；铀酰ADSORPTION OF U(VI) ON 3,4-DIHYDROXYBENZALDEHYDE MODIFIED UiO-66-NH2AbstractUsing ZrCl4and 2-aminoterephthalic acid,the metal-organic frameworks UiO-66-NH2was synthesized in refluxing DMF at 120℃.Then under the protection of nitrogen UiO-66-NH2 was functionally modified by 3,4-dihydroxy benzaldehyde in refluxing ethanol,yielding UiO-66-OHBA.The obtained samples were characterized by powder X-ray diffraction,FT-IR and elemental analysis,the results showed that the modification was successful.We studied how different pH value,solid-to-liquid ratio,ionic strength,temperature and time would influence the adsorption effect of uranyl from aqueous solution by UiO-66-NH2 and UiO-66-OHBA.According to the experiment,both UiO-66-NH2and UiO-66-OHBA had good adsorption capacity for U(VI),and the adsorption performance of UiO-66-OHBA was better than UiO-66-NH2.The pH value had a great influence on the adsorption performance,both of them reached the largest adsorption rate at ph 4.5.The effect of temperature on the adsorption capacity of UiO-66-OHBA was less than UiO-66-NH2,and the adsorption model was in good agreement with the Freundlich isotherm adsorption model.Key words: MOFs; UiO-66-NH2; 3,4-dihydroxy benzaldehyde;absorption;uranyl目录摘要-----------------------------------------------------------------------------------------------------------2 Abstract----------------------------------------------------------------------------------------------------3第一章绪论-----------------------------------------------------------------------------------------------61.1能源现状-----------------------------------------------------61.2 核能--------------------------------------------------------61.2.1 核能的优势---------------------------------------------61.2.2核能利用过程中存在的问题--------------------------------71.2.3含铀放射性废水的处理方法--------------------------------71.3金属-有机骨架材料（MOFs）------------------------------------81.3.1 MOFs材料简介-------------------------------------------81.3.2 新型MOFs材料UiO-66------------------------------------91.4 选题意义----------------------------------------------------9 第二章 UiO-66-NH2及UiO-66-OHBA的合成及表征-------------------------------92.1引言---------------------------------------------------------102.2 实验--------------------------------------------------------102.2.1 UiO-66-NH2的合成---------------------------------------102.2.2 UiO-66-OHBA的合成--------------------------------------102.3 表征--------------------------------------------------------112.3.1傅里叶红外光谱（FT-IR）-----------------------------------112.3.2 C、H、N元素分析----------------------------------------122.3.3 X射线粉末衍射(PXRD)------------------------------------122.3.4 结论---------------------------------------------------13第三章 3,4-二羟基苯甲醛改性的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附实验---143.1 实验所用试剂及仪器------------------------------------------143.2 实验部分----------------------------------------------------143.2.1 U(VI)的标准曲线----------------------------------------143.2.2 实验方法----------------------------------------------153.3不同条件对吸附剂吸附行为的影响---------------------------163.3.1 pH值对吸附U(VI)的影响---------------------------------163.3.2 离子强度对吸附U(VI)的影响-----------------------------173.3.4 平衡时间对吸附U(VI)的影响-----------------------------213.3.5 固液比对吸附U(VI)的影响-------------------------------223.4 本章小结---------------------------------------------------23第四章结论及思考---------------------------------------------------------------------------------244.1结论--------------------------------------------------------244.2 思考及展望-------------------------------------------------24参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------25致谢-------------------------------------------------------------------------------------------------------26第一章绪论1.1能源现状社会的发展和生产水平的进步，人类对能源的消耗量越来越大。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810678649.7(22)申请日 2018.06.27(71)申请人 胡婷地址 435400 湖北省黄冈市武穴市保康路251号(72)发明人 王存亮　许灵艳　严学文　黄焕军　王小桥　胡婷　(74)专利代理机构 黄石市三益专利商标事务所42109代理人 饶卓识(51)Int.Cl.C07C 47/565(2006.01)C07C 45/63(2006.01)C07C 45/64(2006.01)(54)发明名称一种3,4-二羟基苯甲醛的合成方法(57)摘要本发明公开了一种3,4-二羟基苯甲醛的合成方法，先将对羟基苯甲醛用有机溶液溶解，控制温度缓慢滴加溴，反应一段时间后过滤，重结晶，干燥，得到3-溴-4羟基苯甲醛；再将3-溴-4-羟基苯甲醛和催化剂加碱溶液溶解，加入高压釜中升温至150℃，搅拌反应1h后，过滤，滤液用稀盐酸调节PH值，搅拌反应0.5小时后有机溶液萃取两次，合并有机相，用饱和食盐水干燥，蒸干溶剂即得；本发明原料易得，缩短了反应路线，提高了总收率，操作简单易行，成本低廉，适用于工业化生产。

权利要求书1页 说明书1页CN 110642694 A 2020.01.03C N 110642694A1.一种3,4-二羟基苯甲醛的合成方法，其特征在于：先将对羟基苯甲醛用有机溶液溶解，控制温度缓慢滴加溴，反应一段时间后过滤，重结晶，干燥，得到3-溴-4羟基苯甲醛；再将3-溴-4-羟基苯甲醛和催化剂加碱溶液溶解，加入高压釜中升温至150℃，搅拌反应1h后，过滤，滤液用稀盐酸调节PH值，搅拌反应0.5小时后有机溶液萃取两次，合并有机相，用饱和食盐水干燥，蒸干溶剂即得。

2.根据权利要求1所述的一种3,4-二羟基苯甲醛的合成方法，其特征是：所述有机溶液为氯仿、四氯化碳、乙酸乙酯、异丙醇中的任意一种。

3,4二羟基苯甲醛的合成工艺
一、合成二羟基苯甲醛（2,3-Dihydroxybenzaldehyde）的原料：
1、苯胺（Aniline）；
2、甲氧基磺酸（Methoxysuccinic acid）；
3、颜料染料；
4、芳香羧酸（Aromatic carboxylic acid）；
5、氯乙酸（Chloroacetic acid）；
二、合成二羟基苯甲醛（2,3-Dihydroxybenzaldehyde）的主要步骤：
1、将苯胺置于反应容器中，加中性条件加入磷酸活化；
2、加入甲氧基磺酸，成酯反应；
3、加入颜料染料，将此二步物质经过加热溶解；
4、加入芳香羧酸，进行卤化反应；
5、将其加入氯乙酸，通过反应卡索贝尔法，添加酸性条件；
6、将其冷却至常温，采用蒸馏法将液体分离；
7、对液体进行脱脂，通过离心力分离，最后即可得到所需的2,3-Dihydroxybenzaldehyde。

三、合成二羟基苯甲醛（2,3-Dihydroxybenzaldehyde）的注意事项：
1、反应过程中，必须在适当的pH条件下进行，以防止过度反应；
2、确保反应容器清洁无污染，以增加生成2.3-Dihydroxybenzaldehyde 的纯度；
3、对液体按照反应结构进行正确分离，准确得到所需产物；
4、加热反应过程要迅速，以减少不必要的反应产物挥发和失效；
5、反应后应迅速冷却，以确保产物稳定性。

UiO-66-TBPE-TiO2-聚丙烯酸酯荧光涂层的制备及其对VOCs传感和光催化降解性能的研究UiO-66-TBPE/TiO2/聚丙烯酸酯荧光涂层的制备及其对VOCs传感和光催化降解性能的研究摘要：VOCs（挥发性有机化合物）作为一类对人体健康有害的空气污染物，其传感和降解对于环境保护和人类健康具有重要意义。

本研究通过制备了一种新型的UiO-66-TBPE/TiO2/聚丙烯酸酯荧光涂层，并研究了其在VOCs传感和光催化降解中的性能。

结果表明，该涂层在VOCs传感和光催化降解方面具有良好的性能，可以用作VOCs传感和净化的有效方法。

关键词：UiO-66-TBPE/TiO2/聚丙烯酸酯荧光涂层；VOCs传感；光催化降解；环境保护；人类健康引言：随着工业化和城市化的快速发展，VOCs（挥发性有机化合物）作为一类重要的空气污染物，对于环境和人类健康造成了严重的威胁。

传统的VOCs检测方法主要有气相色谱、红外光谱等，但这些方法在实时监测和低浓度检测方面存在一定的局限性。

因此，开发高灵敏度和高选择性的VOCs传感材料对于实时监测和有效净化VOCs具有重要意义。

光催化降解是一种环境友好和高效的VOCs处理方法。

TiO2作为一种常用的光催化材料，具有良好的光催化活性，但其在可见光区域的吸收和利用率较低。

因此，将纳米材料引入到TiO2中，可以提高光催化性能。

同时，荧光材料的引入可以增加对VOCs的敏感性和选择性。

UiO-66-TBPE/TiO2/聚丙烯酸酯荧光涂层的制备：本研究制备的UiO-66-TBPE/TiO2/聚丙烯酸酯荧光涂层主要包含UiO-66-TBPE、TiO2和聚丙烯酸酯荧光材料。

首先，将UiO-66-TBPE和TiO2纳米颗粒分散在有机溶剂中，并加入适量的聚丙烯酸酯荧光材料，进行均匀搅拌；然后，将搅拌好的涂层溶液均匀涂覆在玻璃基底上，进一步通过烘烤和固化，得到UiO-66-TBPE/TiO2/聚丙烯酸酯荧光涂层。

高纯度3,4-二羟基苯甲醛的制备夏春年;陈利民;胡惟孝【摘要】研究了香兰素经脱甲基制备3,4-二羟基苯甲醛的反应.正交试验确定最佳反应条件为:香兰素7.8g(51mmol),CH2Cl2 15mL(234mmol),无水AlCl39.4g(70mmol),吡啶13.3g(168mmol)和TEBA 0.05g,反应温度48℃,回流时间28h,收率92.6%,纯度99.7%(HPLC).【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2004(012)005【总页数】4页(P484-486,494)【关键词】香兰素;3,4-二羟基苯甲醛;脱甲基化【作者】夏春年;陈利民;胡惟孝【作者单位】浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学药学院,浙江,杭州,310014【正文语种】中文【中图分类】O625.41;TS264.33，4-二羟基苯甲醛(1)是生产量很大的合成食用香料之一，也是合成其它香料和药物的中间体，如用1合成肾上腺素[1]、咖啡酸[2,3] 以及咖啡酸苯乙醇酯[4,5] 等。

随着食品工业和制药工业的发展，对1的需求将递增。

1的合成方法很多，以原料分类主要有四种：(1) 以香兰素为原料，通过加入不同催化剂和脱甲基试剂，脱去甲基，再酸化水解得1[1,6～9]；(2) 以邻苯二酚和乙醛酸为原料，用碱和碱金属作催化剂，在高压反应釜内反应后得1[10～12]；(3)以3，4-二羟基扁桃酸为原料，用碱金属或酶作催化剂来制备1[13,14]；(4) 以3-硝基-4-羟基苯甲醛为原料，硝基经还原后通过重氮化反应制备1[15]。

方法(1)中文献[7]收率高达93%，但要使用大量的硝基苯和昂贵的AlBr3；文献[1，8]收率87.0%～88.3%，但也要使用大量溶剂(CH2Cl2约为香兰素的15.3倍摩尔量，吡啶为香兰素的3.3倍摩尔量)(Scheme 1)。

3,4-二羟基苯甲醛用途英文回答：3,4-Dihydroxybenzaldehyde (DHB) is an organic compound with the formula C7H6O3. It is a white to pale yellow solid that is soluble in water and ethanol. DHB is a precursor to a variety of other compounds, including dopamine, norepinephrine, and epinephrine. It is also used as a reagent in a number of chemical reactions.DHB is a member of the class of compounds known as phenols. Phenols are characterized by the presence of a hydroxyl group (-OH) attached to a benzene ring. DHB has two hydroxyl groups, one on each of the two positions on the benzene ring that are adjacent to the aldehyde group (-CHO).DHB is a relatively weak acid. It has a pKa of 9.3, which means that it is about 100 times less acidic than benzoic acid. DHB is also a reducing agent. It can beoxidized to 3,4-dihydroxybenzoic acid.DHB is used in a variety of applications. It is used as a precursor to a number of other compounds, including dopamine, norepinephrine, and epinephrine. These compounds are all neurotransmitters that are involved in a variety of physiological processes, including mood, attention, and memory. DHB is also used as a reagent in a number of chemical reactions. For example, it is used as a catalystin the synthesis of polymers.中文回答：3,4-二羟基苯甲醛的用途。

专利名称：一种功能化UIO-66-NH复合膜及其制备方法和在吸附镓中的应用
专利类型：发明专利
发明人：娄振宁,赵雯艳,张蒙蒙,崔俊硕,单炜军,于海彪,王月娇,熊英
申请号：CN202011479718.5
申请日：20201216
公开号：CN112705173A
公开日：
20210427
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及功能化UIO‑66‑NH复合膜的制备及其对吸附镓领域的研究应用，属于吸附剂技术领域。

采用的技术方案是：选取含有丰富羟基的3,4,5‑三羟基苯甲醛改性UIO‑66‑NH，随后与柔韧性、稳定性良好的聚氨酯共混经静电纺丝制备得到功能化UiO‑66‑NH复合膜。

本发明改进了因粉末状的金属有机骨架复合材料在液相分离中难、循环性能差的缺点，且提高了对镓离子的回收效率以及增强了循环性能。

在最佳pH为10，平衡时间为8h，温度为25℃，TPU/0.1THB/U6N‑1.5对Ga(III)的最大吸附量为96.18mg g，因此具有很强的实际应用性。

申请人：辽宁大学
地址：110000 辽宁省沈阳市沈北新区道义南大街58号
国籍：CN
代理机构：沈阳杰克知识产权代理有限公司
代理人：金春华
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