3D打印技術(shù)制備Cu-BTC-ABS復合材料及其應用.pdf

1、目前，越來越多的人關注具有獨特結(jié)構(gòu)的反應器、吸附劑和復合材料的開發(fā)。特殊結(jié)構(gòu)的反應器、吸附劑和催化劑可以有效改善反應活性、提高傳熱和傳質(zhì)效率、降低壓力降損失和方便規(guī)模化生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)反應器可以與含有多孔結(jié)構(gòu)的催化劑和吸附劑密切結(jié)合，包括含有微孔和介孔結(jié)構(gòu)的有機多孔材料。
　　Metal-organic frameworks（MOFs）是一種新型有機多孔骨架材料，該材料通過金屬離子和有機物分子的強配位鍵結(jié)合而成，具有多孔有序結(jié)構(gòu)、極高的

2、比表面積，并含有多種官能團，使它成為在氣體分離和儲存、催化、能源儲存、傳感器、污染物處理和生物醫(yī)藥等領域非常有前景的功能性材料。Cu-BTC，又稱Cu3BTC2或HKUST-1，是MOFs材料的一種，具有大比表面積，大孔體積，高Lewis酸性位，良好的化學穩(wěn)定性。
　　本論文利用3D打印技術(shù)將丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）打印成框架結(jié)構(gòu)，然后通過原位生長逐層沉積的方法，將多孔金屬有機骨架材料Cu-BTC負載到ABS框架上。

3、生長在ABS上的Cu-BTC晶粒大小為200-900 nm。所制備的Cu-BTC/ABS復合材料能與反應器很好匹配，使得吸附不需要攪拌就可以進行。利用Cu-BTC/ABS復合材料，亞甲基藍能從水溶液中快速分離。對于亞甲基藍初始濃度為10 mg/L和5 mg/L的水溶液，在短短十分鐘內(nèi)，去除效率分別能達到93.3％和98.3%。吸附亞甲基藍后的HKUST-1/ABS復合材料，能從溶液中直接取出，而不再需要離心過濾等分離操作。HKUST-1