Synthesis and Adsorption Properties of Zeolitic Imidazolate Framework-8 ZIF-8.pdf

1、水是一種必不可少的物質(zhì)，是對地球生命的不可或缺條件。如今，全球正面臨著嚴重的水質(zhì)問題.各種工業(yè)活動的廢水是造成環(huán)境污染的重要原因，因為工業(yè)廢水中含有較高濃度的重金屬離子。重金屬由于其毒性，有很大的影響生物有機體.目前，用于去除重金屬離子的許多水處理技術(shù)是商業(yè)上應(yīng)用的，例如化學(xué)沉淀，膜過濾，離子交換，電化學(xué)過程，和吸附過程，解決水問題。
　　吸附是廢水處理的主要方法之一。重金屬去除有幾個優(yōu)點。多孔材料是經(jīng)濟的重要部分，通常考慮開發(fā)和

2、設(shè)計多孔材料以具有通用性能。沸石咪唑酸酯骨架-8ZIF-8材料由于其可行的結(jié)構(gòu)和性能而獲得了更多的興趣，并且具有高的不同應(yīng)用能力。在這項研究工作中，我們選用了ZIF-8材料，它具有良好的晶體結(jié)構(gòu)，如沸石材料，這是一種MOFs材料。我們專注于ZIF-8材料的合成，并賦予其去除重金屬離子的吸附性能。
　　最初，通過溶劑熱法合成ZIF-8材料，其中含有鋅作為金屬離子和2-甲基咪唑作為配體，二甲基甲酰胺用于修飾反應(yīng)的演化。使用了各種表征技

3、術(shù)，如XRD，SEM和FT-IR,探討合成ZIF-8樣品的特性.在吸附過程中研究去除離子廢水中重金屬離子來探究合成ZIF-8的吸附性能。結(jié)果表明ZIF-8被提出作為去除重金屬離子(HMI)的有效吸附材料，包含Zn2+，Cu2+，Pb2+，Cd2+和Ni2+.此外我們也探究了一些重要的操作參數(shù)的影響（溶液的pH值，濃度HMIs，吸附時間，和吸附劑用量）吸附性能研究（吸附容量和去除率）也被調(diào)查。所以，它解釋了當溶液的pH值很高時，功能組的質(zhì)

4、子化程度很強競爭離子H+降低，化學(xué)復(fù)合物相互作用增加。因此，ZIF-8具有很高的吸附量大的重金屬離子HMIs的能力。平衡吸附時間Cu2+，Zn2+，Pb2+，Cd2+和Ni2+分別為25，5，15，545和10h，HMI的飽和吸附容量分別為481.9，249.6，1184.8，812.8和247.2mg·g-1，分別.我們將這一結(jié)果與文獻比較，發(fā)現(xiàn)該結(jié)果優(yōu)于天然和人造吸附劑，如活性炭，沸石，稻殼，泥炭等。ZIF-8和ZIF-8與離子粉末

5、的XRD和FT-IR表征，揭示吸附過程前后晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并表明吸附是離子交換層析，也可能發(fā)生化學(xué)復(fù)合物相互作用。因此，發(fā)現(xiàn)物理吸附除外還有化學(xué)吸附。
　　在這部分研究中，初步吸附機理證明，將實驗數(shù)據(jù)與吸附等溫線和動力學(xué)方程相關(guān)聯(lián)，并檢查吸附過程中的離子交換。通過這項研究，我們知道吸附過程與朗繆爾模型有很好的相關(guān)性。五個金屬離子的KL順序是，Pb2+＞Zn2+＞Cu2+＞Cd2+＞Ni2+，飽和吸附容量接近于相關(guān)結(jié)果，所以，這意