功能化金属有机骨架材料对水中痕量磺胺氯哒嗪的吸附行为及其机理

更新时间:2023-05-28

【摘要】近年来,抗生素的大量使用对生态环境和人类健康构成了严重威胁.抗生素去除技术开发引起了人们的广泛关注.本研究制备了4种具有良好水热稳定性的锆基金属骨架有机材料（UiO-66,UiO-66-NH2,UiO-66-Cl和UiO-66-NO2）,通过比较4种材料对水中痕量磺胺氯哒嗪（SCP）的吸附性能,从中筛选出最佳吸附剂,进而探究了温度、pH、共存阴离子、腐殖酸和可再生性等因素对其吸附性能的影响,探讨了作用机制.研究结果表明,功能基团的引入提升了金属骨架有机材料对SCP的吸附性能,其中氨基的引入效果最为显著（去除率从11.62%提升至71.12%）,这主要是由于氢键的作用;UiO-66-NH2对SCP的吸附符合拟二级动力学,温度的升高抑制了吸附的进行,pH=6时吸附效果最好;Cl-和SO42-对UiO-66-NH2吸附性能起到了抑制作用,而腐殖酸影响较小;CO32-的水解导致路易斯酸碱反应,从而极大地干扰了SCP的吸附过程;UiO-66-NH2经过四次循环使用后,SCP去除率下降不到10%.本研究为采用功能化金属有机骨架材料去除水中污染物提供了新思路.

【关键词】 锆基金属有机骨架材料 功能化 氨基 吸附 磺胺氯哒嗪

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