U(Ⅵ)在功能化金属有机骨架UiO-66-NH2上的吸附

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本文通过溶剂热法合成金属有机骨架Ui O-66-NH2,并采用后修饰法将水杨醛(Sal)、2,4-二羟基苯甲醛(MHBA)、2-吡啶甲醛(2PC)及4-吡啶甲醛(4PC)接枝在UiO-66-NH2上,得到了四种功能化材料UiO-66-Sal、UiO-66-MHBA、UiO-66-2PC和UiO-66-4PC。并使用X射线粉末衍射(PXRD),N2吸附/脱附等温线,傅里叶红外光谱(FT-IR),固体核磁(13C NMR),元素分析(C、H、N)等手段对所得样品进行了表征。结果表明:我们已经成功地将功能化基团接枝在金属有机骨架UiO-66-NH2上,且功能化基团的引入并未破坏其原有的孔结构,其比表面积和孔体积有所减小。将UiO-66-NH2和功能化的UiO-66-NH2作为吸附剂,在不同实验条件下,采用批式法对比探究了其对水溶液中U(VI)的吸附性能。主要探讨了pH值、离子强度、平衡时间、固液比、温度、U(VI)浓度以及竞争离子等七种因子对U(VI)吸附的影响。对相关实验数据使用准二级动力学方程和热力学吸附模型(Langmuir和Freundlich吸附模型)进行了拟合。实验结果表明:功能化的UiO-66-NH2对U(VI)的吸附性能均好于未功能化的UiO-66-NH2;U(VI)在功能化的UiO-66-NH2上的吸附均较为迅速,150 min达到吸附平衡,均符合准二级动力学方程;吸附过程受pH的影响较为显著,但受离子强度的影响较小,吸附为吸热过程;在一系列竞争离子的存在下,功能化的UiO-66-NH2对U(VI)有较好的选择性。
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