磁性金属有机骨架材料 Fe3O4＠NH2-MIL-53（Al）的制备及对铅的吸附研究

摘要：

金属有机骨架材料（metal organic framework）是一种新型的有机无机杂化功能材料，因具有大的比表面积、结构多样性和孔道可调控性，在气体吸附、催化、分离、生物医学等方面有着广泛的应用。研究合成了一种新型磁性金属有机骨架材料，首先通过溶剂热法合成纳米四氧化三铁，然后用聚乙烯吡咯烷酮对四氧化三铁进行表面修饰，并在合成过程中引入氨基，制备得到了氨基功能化的磁性材料 Fe3 O4＠NH2-MIL-53（Al）。通过 X 射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）表征手段，考察了 Fe3 O4＠NH2-MIL-53（Al）的晶体结构和功能基团。结合火焰原子吸收光谱法，研究其对铅的吸附性能。由于 Fe3 O4＠NH2-MIL-53（Al）具有大的比表面积及氨基对铅的配位作用，使磁性吸附剂对铅有较高的吸附能力。讨论了实验条件对吸附效率的影响，优化了实验操作参数（pH 值：6．0，吸附时间：120 min）。从动力学和热力学角度研究了Fe3 O4＠NH2-MIL-53（Al）对铅的吸附过程，分别通过 Langmuir／Freundlich 吸附模型和拟一级／拟二级动力学模型对实验结果进行了分析。通过温度实验，计算了热力学函数，即吉布斯自由能变、焓变、熵变。另外，用盐酸作为解吸液进行了多次吸附解吸实验，考察了该材料的再生性能，证明 Fe3 O4＠NH2-MIL-53（Al）可以实现重复使用。

关键词：磁性、金属有机骨架、吸附、铅、火焰原子吸收光谱法

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：吉林省科技厅自然科学基金项目20140101112JC

在线出版日期：2015-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2439-2443