金屬有機(jī)框架材料吸附痕量Hg2+研究.pdf

1、汞作為重金屬污染“五毒”之首，到達(dá)一定的污染程度將對(duì)人類的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。水中微量的汞通過(guò)微生物作用及食物鏈作用可以不斷積累，因此去除水中微量、痕量、乃至超痕量汞變得十分重要。然而一般的吸附劑主要適用于處理較高濃度的含汞廢水，且吸附容量小、吸附效率低。而金屬有機(jī)框架材料具有較大的孔徑和比表面積、多樣性的結(jié)構(gòu)、可調(diào)的表面性質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)使其成為吸附劑的最佳選擇，在處理汞污染領(lǐng)域中已經(jīng)成為一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本論文選用不同預(yù)設(shè)基團(tuán)的芳香

2、羧酸，制備成一系列的孔壁功能化 MOFs材料 Zn(ip)(L)、Zn(hip)(L)和 Zn(nip)(L)，以此攻克吸附劑材料對(duì)痕量金屬 Hg2+吸附容量小和吸附效率低的難題。通過(guò) XRD、FT-IR、SEM、TG等方法對(duì)三種MOF材料進(jìn)行表征。研究了不同基團(tuán)種類、溶液pH、吸附時(shí)間、Hg2+初始濃度和溫度對(duì)金屬有機(jī)框架材料吸附 Hg2+的影響；探討了吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)及吸附等溫線規(guī)律；研究了對(duì)痕量Hg2+的吸附效果。
　

3、　Zn(ip)(L)、Zn(hip)(L)和Zn(nip)(L)對(duì)Hg2+的吸附研究結(jié)果表明這三種吸附劑都受pH、溫度和濃度的影響。從吸附動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果可知三個(gè)材料對(duì)Hg2+的吸附都符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，且吸附過(guò)程是化學(xué)吸附。從熱力學(xué)研究中可以看出三個(gè)材料吸附過(guò)程是自發(fā)的，并且是一個(gè)放熱的過(guò)程。對(duì)吸附等溫模型的研究表明三個(gè)材料對(duì)Hg2+的吸附都符合Langmuir等溫吸附模型，這說(shuō)明它們的反應(yīng)都是單分子層吸附，吸附容量分別達(dá)到61.63

4、mg·g-1、278mg·g-1、103.95mg·g-1。
　　在初始濃度較低的情況下（c0=5ng·mL-1），Zn(nip)(L)去除 Hg2+的效率超過(guò)70%，Zn(hip)(L)去除Hg2+的效率達(dá)到66%左右，而Zn(ip)(L)的去除率卻低于50%。在初始濃度為10 ng·mL-1情況下，Zn(nip)(L)與Zn(hip)(L)去除率分別為75.53%、78.09%，而Zn(ip)(L)去除率小于60%。隨著初始濃