不同配体结构的镧基MOF高效吸附刚果红染料

文章采用六水合硝酸镧作为金属离子源,分别与对苯二甲酸(BDC)、均苯三甲酸(BTC)、均苯四甲酸(PMA)以及4,4'-联苯二甲酸(BDA)4种不同的有机配体结合,通过溶剂热法成功制备了一系列镧基金属有机框架(La-MOF)。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及比表面积与孔隙度分析(BET)等表征手段,研究了不同有机配体所合成La-MOF的物理化学性质。此外,通过批量实验探讨了pH、温度、接触时间以及多次循环对吸附刚果红(CR)性能的影响,并推导了相应的反应机理。结果表明,4种La-MOF的吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir等温线模型。通过等温线模型拟合,得到4种材料的饱和吸附容量分别为La-BDC(2249.56 mg/g)>La-PMA(1864.40 mg/g)>La-BTC(1632.87 mg/g)>La-BDA(1037.52 mg/g)。综合分析显示,La-BDC具有更佳的综合吸附性能,其吸附机理主要涉及氢键、π-π键作用以及静电相互作用,但其在循环利用性方面表现出一定的不足。