【摘 要】
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As(Ⅲ)具有高毒性(致癌、致畸、致突变),严重危害人体的健康,而磷污染会造成水体富营养化,造成水生动植物的死亡,导致水质环境越来越差。因此降低水体中磷、砷的含量,拯救水体环境刻不容缓。而吸附法操作简单、环境友好且去除效率高,是最有应用前景的水污染治理方法之一。锆金属有机骨架Ui O-66由于其高度拓补结构的面立方体结构拥有很强的稳定性,表面含有丰富的羟基键,可以与金属离子和磷酸根进行配体交换。而
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As（Ⅲ）具有高毒性（致癌、致畸、致突变）,严重危害人体的健康,而磷污染会造成水体富营养化,造成水生动植物的死亡,导致水质环境越来越差。因此降低水体中磷、砷的含量,拯救水体环境刻不容缓。而吸附法操作简单、环境友好且去除效率高,是最有应用前景的水污染治理方法之一。锆金属有机骨架Ui O-66由于其高度拓补结构的面立方体结构拥有很强的稳定性,表面含有丰富的羟基键,可以与金属离子和磷酸根进行配体交换。而锰氧化物K-OMS-2不仅具有温和的表面酸碱性,而且平均价态约为3.8,具有良好的氧化还原性能,具备优异的离子交换性。但单独的锆金属有机骨架和锰氧化物都易堆垛和团聚,降低了其比表面积,减少了其活性位点。本研究以锆金属有机骨架为载体,通过水热合成法用锰氧化物对其进行改性修饰,制备出纳米复合材料K-OMS-2@Ui O-66,并探究了其对水中As（Ⅲ）和磷的吸附性能和去除机理。本研究中采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET和XPS等多种表征仪器对合成的K-OMS-2@Ui O-66复合材料进行了表征分析,表征结果证明成功使用K-OMS-2修饰了Ui O-66,可以观察到明显的核壳结构。K-OMS-2@Ui O-66中Mn的平均价态约为3.84,表明K-OMS-2@Ui O-66中混合价的Mn（IV）、Mn（Ⅲ）和Mn（II）共同存在。将K-OMS-2@Ui O-66用于吸附As（Ⅲ）,在1.5至10.0的p H范围内均有出色的吸附性能,As（Ⅲ）浓度≤10.0 mg.L-1时,残留As浓度均能达到饮用水标准(≤10.0μg.L-1)。在p H为2.0时,吸附量最大,为181.10 mg.g-1。且吸附中表现出了良好循环再生能力。通过机理分析表明对As（Ⅲ）的吸附可能是通过静电吸引、氧化、表面络合和氢键的协同作用。将K-OMS-2@Ui O-66用于吸附磷,在p H为2.0至8.0时均表现了不错的磷吸附性能,在p H=4时,达到最大吸附量83.72 mg.g-1。在K-OMS-2@Ui O-66对As（Ⅲ）和磷的吸附中,吸附过程符合伪二级动力学模型,说明吸附过程中化学吸附可能占主导地位。Freundlich等温线模型拟合效果明显优于使用Langmuir等温线拟合的结果,这表明吸附过程是多层吸附,发生在非均相体系。对As（Ⅲ）和磷的吸附中均表现出优异的抗干扰性强,适应于环境复杂水体。K-OMS-2@Ui O-66复合材料对As（Ⅲ）和磷均具有较好的吸附效果,具有良好的应用前景。
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