【摘 要】
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ZIF-67是Co2+和2-甲基咪唑（MIM）侨联形成的纳米材料,广泛用于污染物的吸附分离。但粉末状ZIF-67存在静电作用强、在液相中难分离和回收等问题。为了解决以上问题,本文拟采用羊毛织物作为基底材料负载ZIF-67颗粒,并将其应用于印染废水中活性染料的吸附。首先以溶剂热法制备ZIF-67为基础,通过原位生长法在羊毛织物表面成功地均匀负载一层ZIF-67颗粒。采用SEM、XRD、EDS、FTI
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ZIF-67是Co2+和2-甲基咪唑（MIM）侨联形成的纳米材料,广泛用于污染物的吸附分离。但粉末状ZIF-67存在静电作用强、在液相中难分离和回收等问题。为了解决以上问题,本文拟采用羊毛织物作为基底材料负载ZIF-67颗粒,并将其应用于印染废水中活性染料的吸附。首先以溶剂热法制备ZIF-67为基础,通过原位生长法在羊毛织物表面成功地均匀负载一层ZIF-67颗粒。采用SEM、XRD、EDS、FTIR、XPS、TG和BET等对其进行表征。探究Co2+浓度、MIM/Co的摩尔比和反应温度等影响因素对羊毛表面形成的ZIF-67形貌及水稳定性的影响。考察时间、吸附剂用量、Na Cl浓度和p H等因素对活性染料吸附性能的影响,构建了动力学、等温吸附和热力学等吸附模型。结果表明:（1）在Co2+浓度为25 m M、MIM/Co的摩尔比为4、温度为60℃时,可成功制备出MIM用量低、具有水稳定性强的ZIF-67。制备得到的ZIF-67为正十二面体结构,粒径约为754 nm,比表面积高达1435 m~2·g-1,平均孔径为3.414nm。（2）ZIF-67对磺酸基数量多,分子量大,空间位阻小的活性染料具有更好的吸附性能。当增加ZIF-67用量、降低Na Cl浓度和p H、延长吸附时间时,ZIF-67均可表现出对活性红195（RR 195）较好的吸附性能。动力学实验测得吸附平衡后吸附量可达226.75 mg·g-1,其准二级动力学和Langmuir模型、Zeta电位等数据分析均可进一步证明RR 195通过静电引力、氢键和π-π堆积作用沉积在ZIF-67表面,呈现出单分子层吸附,且吸附过程为自发进行的吸热反应。（3）在Co2+浓度为25 m M、MIM/Co的摩尔比为4、温度为60℃时,可成功制备水稳定性强、ZIF-67含量为9.77 wt%的ZIF-67/羊毛织物（ZW）。当延长吸附时间、增加ZW用量和降低Na Cl浓度时,ZW均可表现出对RR 195较好的吸附性能。动力学实验测得ZW对RR 195的吸附量为4.15 mg·g-1。其准二级动力学、Langmuir和热力学等模型、p H对吸附的影响等数据说明RR 195可通过共价键作用以单分子层沉积在ZW表面,是自发进行的吸热反应。羊毛织物柔性好、机械强度高、来源广泛,其酰胺键和氨基中的N原子还可参与Co2+配位。负载后的ZIF-67/羊毛织物不仅可拓宽ZIFs材料的应用,而且充分利用废旧羊毛资源。
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