金屬有機骨架材料MIl-100(Fe)的制備及其應用.pdf

1、金屬有機骨架材料(MOF)作為一種新型材料相對于傳統(tǒng)吸附劑具有更大的比表面積，可控的晶體結構以及特殊的活性位等優(yōu)勢，在廢水處理方面表現(xiàn)出巨大的潛力。
　　本研究采用水熱合成法制備金屬有機骨架材料MIL-100(Fe)，通過調節(jié)鐵源中二價和三價鐵鹽的比例及氫氟酸的引入量首次將MIL-100(Fe)的晶體粒徑從100nm調節(jié)至20μm。使用了掃描電鏡(SEM)分析材料的晶體形貌，X射線衍射(XRD)、紅外(IR)分析MIL-100(F

2、e)的晶體結構，熱重(TG)檢測其熱力學穩(wěn)定性，氬氣物理吸附測定并計算材料的比表面積及孔分布。結果表明，由于二價鐵鹽與三價鐵鹽水解速率的不同，隨著鐵源中二價鐵含量的增加，晶粒尺寸可由100nm增至2μm。引入氫氟酸，由于氟離子的高電負性能夠穩(wěn)定晶化過程中的鐵三聚體，從而促進晶體粒徑進一步由2μm增大至20μm。
　　針對亞甲基藍，不同晶體粒MIL-100(Fe)的吸附結果表明，晶粒越大，吸附量越大，其最大吸附量為1105 mg/g

3、，表現(xiàn)出較高的亞甲基藍吸附能力，實現(xiàn)了對MIL-100(Fe)比表面積、合適孔體積的調控。通過吸附動力學曲線測定，隨著晶體粒徑變小，吸附路徑越短，吸附速率越大。吸附等溫曲線符合Langmuir吸附模型，吸附動力學曲線符合擬二級動力學方程。對比吸附前后MIL-100(Fe)的XRD譜圖和FTIR譜圖，MIL-100(Fe)在吸附過程中與亞甲基藍發(fā)生一定相互作用的同時，仍保持良好的結構穩(wěn)定性。因此本研究對于亞甲基藍染料廢水處理的深入研究具有