氧化石墨烯/ZIF-7复合材料的制备与性能

本文采用3种合成路线实现了ZⅠF-7在氧化石墨烯(GO)上的原位生长,并通过PXRD、FTⅠR、SEM、TEM和N2吸附-脱附等对氧化石墨烯/ZⅠF-7复合材料(GO/ZⅠF-7,简写为GZR-n,其中n代表合成路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)进行了表征。研究了合成路线对ZⅠF-7晶体在GO上的原位生长、结晶度、微观形貌和孔径大小的影响。结果显示:通过3种合成路线均可实现ZⅠF-7晶体在GO表面及其片层间的原位生长,且其结晶度明显增强,部分ZⅠF-7晶体被GO包裹。ZⅠF-7晶体形貌和粒径大小在GZR-n上的原位生长受到合成路线的影响,其中,ZⅠF-7晶体在GZR-Ⅱ中呈50 nm的纳米球状颗粒,在GZR-Ⅰ和GZR-Ⅲ中则形成200 nm的规则多面体。进一步研究了ZⅠF-7、GO和GZR-n在不同极性溶剂中的分散性能及其对有机染料的吸附性能和动力学行为。GZR-n在甲醇和氯仿中表现出良好的分散性。与ZⅠF-7晶体相比,GZR-Ⅰ、GZR-Ⅱ和GZR-Ⅲ对亚甲基蓝的吸附能力分别提高了226%、302%和278%,动力学模拟结果显示,GZR-Ⅱ和GZR-Ⅲ对亚甲基蓝的吸附属于化学吸附,而GZR-Ⅰ对亚甲基蓝的吸附属于物理吸附。