MIL-101(Fe)的优化制备及其对硝酸盐的吸附机制研究

采用溶剂热法,制备金属有机骨架(MOFs)材料MIL-101(Fe)吸附去除水中的NO3-,利用Box-Behnken响应面法对MIL-101(Fe)的合成条件进行了优化,设定FeCl3投加量、TPA投加量及合成时间3个影响因素,建立了 NO3·吸附量与各因素之间的二次多项式模型,确定了 MIL-101(Fe)的最优合成条件,并利用SEM-EDS、FTIR和BET等方法对吸附材料进行了表征.同时,通过静态吸附实验,探究了 MIL-101(Fe)投加量、吸附时间、溶液pH值对材料吸附性能的影响.结果表明,MIL-101(Fe)吸附N03·的最优条件为:MIL-101(Fe)投加量0.2 g,pH=8.0,温度15℃,NO3·初始浓度30 mg·L-1,吸附时间120 min,在此条件下NO3-的吸附量为12.12 mg·g-1,吸附率达80.80％.吸附过程符合拟二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir吸附等温模型.MIL-101(Fe)对NO3·的吸附作用主要体现为以静电作用和Cl与NO3-之间的离子交换作用为主的化学吸附.