1. 研究目的与意义
随着时代的进步，越来越多的生态环境问题不断涌现出来。以抗生素为代表的新兴污染物因其具有一定的毒性，会引起人体内器官的病变，而受到国际方面的密切关注。作为使用抗生素最多的国家之一，我国抗生素年产量达到了惊人的21万吨，约为美国使用总量的160倍。而且人体和动物体内仅能吸收所用抗生素的30%，因此大量残余的抗生素会通过排泄物流入到水体当中。在以往的测量结果中不难发现，残留的抗生素会在水体中不断堆积，在超过一个饱和状态时，会通过食物链再次进入到人体当中，严重影响人体健康。因此研究出一种能够处理废水中抗生素的材料，成为了现阶段的当务之急。
zif-8是沸石咪唑酯骨架材料（zeolitic imidazolateframeworks,zifs）的一种，其结构是由金属过渡离子zn2 与咪唑基配体形成的一种空间网状结构，类似于沸石分子筛和mofs的拓扑结构，因此zif-8也可看作是金属有机骨架材料mofs的一个典型代表。在材料性能上，zif-8材料与传统的无机材料相比，其具有可修饰易调控的孔径结构、更高的热稳定性、更大的比表面积。在zif-8材料中，也存在着多种具有酸碱性质的官能团，如nh提供了b酸性位，zn提供了l酸性位，以及n-1和oh-1提供了碱性位。
2. 研究内容和预期目标
本实验主要通过溶剂热法，合成出以锌为金属中心的zif-8材料，并尝试将部分锌金属用其它过渡金属取代，最后测定zif-8的衍生材料对于水体中抗生素的吸附效果，具体研究内容如下：
（1）以2-甲基咪唑与六水合硝酸锌作为原料，甲醇作为溶剂，通过溶剂热法，合成zif-8材料；
（2）在zif-8的合成过程中，尝试将铜物种引入到zif-8的框架结构中，来代替zif-8的金属中心锌。
3. 研究的方法与步骤
本实验使用的方法和步骤如下：
（1）将6.16g的二甲基咪唑和5.95g的六水合硝酸锌分别溶于150ml的甲醇中，之后将二甲基咪唑溶液缓慢滴加到六水合硝酸锌溶液中，在室温下搅拌24h。
（2）搅拌完成后取出溶液，将溶液倒入反应釜中，在160度烘箱内反应一天。
4. 参考文献
[1] furukawa h, cordova k e, o’keeffe m, et al. the chemistry and applications of metal-organic frameworks[j]. science, 2013, 341(6149): 1230444.
[2]李庆朝.金属-有机骨架材料zif-8的改性及其在co2捕获-转化中的应用[d].太原：太原理工大学, 2017.
5. 计划与进度安排
(1) 2022-2022学年第二学期第1周~第4周，查阅资料，制定实验方案与计划，准备开题报告；外文论文翻译，论文前言部分的撰写；
(2)第5周~第8周，合成zif-8以及改性后的zif-8材料；对材料进行xrd、sem等表征；并探索材料制备条件对材料结构的影响；
(3)第9周~第12周，将所得材料组装成电池，将所得材料用于吸附/催化水体中抗生素，测定材料的吸附/催化性能，并比较不同材料性能的差异；
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