ZIF-8低温碳化改性及其吸附性能研究

作者：熊元媛; 何静; 赵强^*

来源：化学研究与应用, 2023, 35(10): 2449-2458.

• 金属有机框架
• ZIF-8
• 碳化
• 吸附

高浓度、高排放和高毒性的有机染料废水对水体环境和人体危害极大,开发具有高吸附量、优良循环利用性和选择性吸附的新型吸附剂十分重要。锌有机框架材料ZIF-8具有高比表面积、优良稳定性、低成本和丰富活性位点,可针对有机染料进行有效吸附。本文对ZIF-8进行低温碳化处理,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、热重(TG)和Zeta电位等表征其结构变化。结果表明550℃碳化处理后的材料(CZ-550)具有高吸附酸位点、高比表面积和表面正电荷(+24 mV)以及较高吡啶N含量。在较宽pH范围(pH=3-13)内对甲基橙具有高吸附性能,最大饱和吸附量为1100 mg·L-1,具有对阴离子型有机染料的选择性吸附。吸附动力学研究表明其符合伪二级动力学模型,与Langmuir、Freundlich和Temkin三种等温吸附模型具有较好相关性,吸附机理为物理和化学吸附。因而低温碳化处理的CZ-550在阴离子吸附领域具有良好的应用前景。