原子熒光測(cè)汞及MOFs材料吸附Hg2+研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，水環(huán)境污染日益嚴(yán)重。汞是眾多污染物中毒性最強(qiáng)的重金屬之一，具有很強(qiáng)生物累積性，可以通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，即使微量濃度汞也會(huì)對(duì)人類造成巨大威脅。因此，如何快速、高效、準(zhǔn)確地檢測(cè)并去除被污染水體中的微量甚至痕量Hg2+是目前面臨的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。
　　本論文通過優(yōu)化原子熒光光譜測(cè)汞技術(shù)中儀器測(cè)量參數(shù)，得到了儀器的最佳測(cè)量條件；探索三種MOFs材料，MOF-74、UIO-66-(OH)2、UIO-66-NH2

2、對(duì)Hg2+的吸附，并進(jìn)行XRD、FT-IR、TG表征，明確了他們的吸附作用方式；通過Hg2+吸附實(shí)驗(yàn)探索三種吸附材料的吸附能力。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這三種材料對(duì)水體中Hg2+的吸附都屬于自發(fā)過程，吸附性能受溶液pH、溫度、濃度等參數(shù)的影響。在最佳條件下，三種MOF材料的最大吸附容量分別為63.0 mg/g(MOF-74)、90.4 mg/g(UIO-66-(OH)2)、52.5 mg/g（UIO-66-NH2），說(shuō)明-OH與溶液中的 Hg2+

3、親和力比-NH2更強(qiáng)。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)模擬表明MOF-74、UIO-66-(OH)2、UIO-66-NH2對(duì)Hg2+的吸附都符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)，初始吸附速率分別為0.03 mg·g-1·min-1(MOF-74)、0.07 mg·g-1·min-1(UIO-66-(OH)2)、0.04 mg·g-1·min-1(UIO-66-NH2)。MOF-74吸附Hg2+過程是以化學(xué)吸附為主、物理吸附為輔的富集過程，UIO-66-(OH)2和UIO-66-

4、NH2吸附汞為化學(xué)吸附。等溫吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MOF-74和UIO-66-(OH)2吸附Hg2+過程更加符合Langmuir等溫吸附模型，被吸附的Hg2+均勻排列在材料表面；UIO-66-NH2等溫吸附過程既能符合Langmuir模型又能和 Freundlich模型較好的擬合。痕量 Hg2+溶液吸附研究表明在45℃時(shí)，與UIO-66-(OH)2、UIO-66-NH2相比，MOF-74對(duì)低濃度汞溶液（c0=20μg·L-1、40μg·L-1、5