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MOFs具有合成简单、结构有序、表面积大、孔隙率高等优点,适合于物理、化学方面的应用。随着越来越多的MOFs材料被合成,MOFs在水处理领域的应用研究也屡见报道。采用不同的合成方法,对MOFs进行改性,合成吸附性能更好,具有多级孔的吸附材料。本文选取以Zn基为金属中心的MOF材料两种,分别为ZIF-8和MOF-5。这两种材料均具有较大的比表面积和可调节的孔径。分别采用表面活性剂和稀有金属对材料进行改性。达到了预期效果,改性后材料的孔径均出现了介孔-微孔的丰富孔径,水处理效果也较好。本课题研究内容和成果主要有:1. 用表面活性剂聚乙二醇(PEG)改性ZIF-8材料,在常温常压甲醇溶液体系中通过添加不同分子量的PEG(PEG的分子量有从200-20000,本文选取了分子量为2000和6000PEG)进行修饰复合,在液相介质中,作为表面活性剂PEG在有机膜是常用的添加剂,是一种水溶性强的非离子型聚合物,它能与许多极性较高的物质配伍,可以使膜的孔隙率提高,增强膜孔之间的贯穿性。本实验探究PEG对有机-无机多孔材料结构的作用,将PEG作为软模板剂,以达到ZIF-8孔径调节的效果,结果表明:合成了孔径有所增加的分级孔,形成了5-10nm的介孔孔径,并考察了其对液相污染物偶氮废水——活性艳红X-3B的吸附性能,实验表明:分子量为2000的PEG改性的ZIF-8,因其介孔的存在和表面活性剂PEG的添加引起的Zeta电位变化,提高了吸附效果,较未改性前提高26.7%,吸附量可达38.5mg/g。2. 铈(Ce)对氟化物具有优异的吸附性能,含铈(Ce)吸附剂比原料具有更高的氟化物吸附性能,基于此,负载铈(Ce)的氟化物的功能性吸附材料成为研究热点。铈是最丰富的稀土元素,具有多种工业和商业应用,已经证明铈离子的存在使吸附剂表面带更多正电荷,这将有助于吸引负吸附物。铈掺杂对以金属有机骨架材料为吸附剂的脱氟性能的影响尚未详细分析。因此,通过通过“一锅法”和“两步法”分别合成性能不同的Ce/MOF-5材料。两种不同的合成方法在MOF-5上掺入铈,合成用于水除氟的有效材料。实验表明,通过“一锅法”合成的Ce/MOF-5材料对氟离子的吸附在p H=7,吸附时间60min左右及可达到吸附平衡,吸附量为109.6mg·g-1。符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。