羧基共价有机骨架材料对Cd（Ⅱ）的吸附性能及其机理研究

作者：贾昊; 姜红新; 李明堂^*; 刘潇威^*

来源：农业环境科学学报, 2023, 42(01): 177-187.

• 共价有机骨架(COFs)
• 羧基COFs
• Cd(Ⅱ)
• 吸附

为开发对Cd(Ⅱ)具有优异吸附性能的吸附材料,本研究采用溶剂热法制备了共价有机骨架(COFs)材料,使用1,3,5-三醛基间苯三酚(TP)和联苯胺(BD)单体合成TpBD COF,1,3,5-三醛基间苯三酚(TP)、联苯胺(BD)和4,4-二氨基联苯-2,2-二羧酸(DAA)单体合成TpBD—COOH COF,采用扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱对两种材料的性质进行分析,考察了TpBD COF和TpBD—COOH COF对Cd(Ⅱ)的吸附效果,并通过纳米粒度电位仪(Zeta电位)和光电子能谱分析了TpBD—COOH COF对Cd(Ⅱ)的吸附机理。结果表明:添加DAA单体可有效地将羧基(—COOH)官能团修饰到TpBD COF上,形成TpBD—COOH COF材料。吸附实验结果显示,当达到吸附平衡时,两种材料对Cd(Ⅱ)的吸附能力大小为TpBD—COOH COF(142.0 mg·g-1)>TpBD COF(29.6 mg·g-1)。TpBD—COOH COF对Cd(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,Langmuir吸附模型可以更好地描述TpBD—COOH COFs对Cd(Ⅱ)的吸附过程,TpBD—COOH COF对Cd(Ⅱ)的吸附机理主要是静电作用和配位作用。在实际水体中,TpBD—COOH COF对Cd(Ⅱ)的吸附并未受到明显影响,说明其具有很好环境适应性,在去除水环境中的Cd(Ⅱ)方面具有较好的应用潜力。

• 单位
  吉林农业大学