ZIF-8@SA对Pb(Ⅱ) 的吸附性能和机理研究.docx

背景介绍沸石味嚏骨架材料ZIF-8是一种比表面积大、热稳定性和化学稔定性好的金属有机情架材料.且2IF-8结合了金屈有机的架材料和天然沸石的优点，理论上对Pb(Il)具有很好的吸附去除效果。但粉末状的ZIF-8不易从水中分寓，限制了其在水处理中的应用.海淡酸的(SA)是一种天然高分子材料，与传统吸附材料相比，具有生物相容性好、来源广、成本低和易I可收的特点,经常被制备成微球，应用于催化、致药和水处理等方面.以海施酸钠为我体，将Z1F-8与海燕酸钠复合成微球可有效解决粉末状ZlF-8雄从水中分离的问跑.文章亮点1. 以海藻酸钠(SodiUmAIginate.SA)为前驱体，将沸石味哩骨架材料ZIF-8加入SA中，制备出ZIF-8SA或合材料：2. ZIF-8SA对Pb(Il)的等温吸附过程符合1.angmUir模型，为单层吸附，303.15KW,埋论最大吸附技为330.364mgg,吸附动力学过程符合拟：级动力学模型，ZIF-8SA对Pb（三）的吸附过程是自发的、吸热的：3. ZIF-8SA可循环使用,是一种理想的吸附材料。内容简介1实验部分3.1 主要仪器和试剂3.2 ZIF-8的制备1.1 ZlF-8SA的制备1.4 吸附实验2结果与讨论2.1 XRD分析图I为ZIF-8和ZIF-8(g>SA的XRD图。从图中可以看出,ZIF-8的XRD衍射谱与文献报道的结果相致.衍射峰强度很强，说明合成的ZIF-8的结晶度面.71F-8SA的衍射谱中出现了ZIF-8的特征衍射峥，只是ZIF-8的切射衅强度有所减弱，这是由于所合成的ZlF-8SA中的ZIF-S含出有限导致的.因此,ZlF-S与SA红合成ZlFfSA后,Z1F-8的晶体结构并不受影响，2()liF.8：2.ZIF.MrSA图1材料的XRD图Hg.lXK!)tlrnM“matrrhil*2.2 XPS分析采用XPS对吸附前后的样品ZIF.8SA进行表征分析。ZIF-8SA吸附PbaI)前后的XPS全谱如图2a所示。.ZIF40S.I.*WPb(11)s2.WPb(11)fisb.AKWftZI-W*S,上的Ph图2XpS光潜图Fig.2XPSSPCCtra2.3 接触时间和PbdI)初始浓度对ZlF-8SA吸际Pb(U)效果的影响曲线1-5分别代表初始浓度为20,40,60,80JOO11f1.BB3接触时间对ZlF-8SA吸附PMlI)的影响Eig.3InfluriHfM4-<Hku'tlinx-<mitl<-M>>i<<<>fl,b(D)byZIF-WSA2.4 吸附剂川壮对吸附去除效果的影响99.5Kig.5ItmIMn<<fa<k<>rM-n<l<x.ag«*<»nIhra<U<>>6<>nofl,t>(11)byZIK'SA2.5 吸阳等温战模型Pb(I!件新侬度/(efIJ)PM片<T*Md1.l)a.lum11urI5fl;b.Krrun<llich模型图6ZIEteSA吸附PMU)的等温吸附模型拟合曲线Fij.6M>l>M11mluak<r>ti<UMKklfillingCUrV1.-f<»rZ1F-8!SAa<lM>><i<><</Pl>(Il)2.6 吸附动力学研究200“nun200*三v(-mg)、«£«l/min曲线I-S分别代表初蛤浓度为20.40MJMMOOm“1.A报一级动力学模"B；b.m二«动力学模!H图7/旧8SA吸附PMll)的动力学拟合曲线Hg.7K>HiccurvesforZlF-8SAa<k>r><inn<»fl,b(11)2.7 吸网热力学研究温度通过影响吸附过程的瞬态动力学来影响吸附的平衡曲势.因此，从热力学角度时吸的机理进行研究是作常必要的。图&，为M度对ZIF-8«SA吸附PiJ(ID的影响.从图中可以看出,随行温度的升高,ZIF86SA对PbaD的吸附At增大.OOOiiOo>nUeI<三*mmiw三*i.i(t,r.>irttnnxfmSs噎助外力学靖果图F,8A<M>q<NnIhnM"hrumx、rrMll*2.X吸附剂的循环使用性分析3结论ZIF-8SA红介材料对PbUl)表现出良好的吸附性能.ZIF-8SA对PbUI)的吸阴等温线符合1.angmUir模型，为单层吸附,303.15K时，理论最大吸附号:为330.364mg，g,ZlF-8SA对Pb(Ir)的吸附过程符合拟二汲动力学模型，吸附过程比较稳定，且在240min时达到吸附平衡。在实裟温度条件下，ZF8SAXjPb(U)的吸附是一个吸热过程，也是个自发过隹。对ZlF-8SA进行多次脱附后,其吸附性能几乎不受影响,说明Z1F-8SA可循坏使用.是一种现想的吸附材料。