UiO-66(Zr)_海藻...化水中As(V)的性能研究_马慧.pdf

2022,Vol.36,No.20www.mater-rep.com

UiO-66(Zr)/海藻酸钠复合材料的制备优化及净化水中As(V)的性能研究

1,21,21,2,1,2

马慧,方月,吴一楠,李风亭

1同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海200092

2上海污染控制与生态安全研究院,上海200092

本工作研究了金属有机骨架UiO-66(Zr)成型材料的制备及其对水中砷酸根离子的吸附净化。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射

(XRD)、氮气吸附和平衡吸附实验等探究了UiO-66(Zr)粉末添加量和复合凝胶微球干燥方式对其成型结构和除砷性能的影响。当UiO-66(Zr)粉

末添加量为50%(质量分数)时,采用闪速冷冻法干燥得到的UiO-66(Zr)/海藻酸钠(SA)复合凝胶微球的物理化学性能最佳。进一步研究了所制备

的UiO-66(Zr)/SA复合凝胶微球对水中As(V)的吸附性能,并与某商品除砷材料MN进行对比。结果表明:静态吸附条件下,As(V)初始浓度为

20mg/L、pH值为7.0时,最优成型条件下制备的UiO-66(Zr)/SA复合凝胶微球的最大吸附量为18.65mg/g;动态填充柱吸附条件下,含1.0g

UiO-66(Zr)的复合凝胶微球材料可净化处理1.2L初始浓度为100μg/L的含As(V)水样,出水As(V)浓度低于10μg/L,UiO-66(Zr)/SA复合凝

胶微球的总体效能明显优于MN。结合笔者团队近期在UiO-66(Zr)绿色低成本批量制备方面的研究成果,UiO-66(Zr)/SA复合凝胶微球可作为一

种水中As(V)深度净化的潜在新材料。

关键词金属有机骨架材料UiO-66(Zr)海藻酸钠闪速冷冻成型五价砷

中图分类号:X703文献标识码:A

SynthesisOptimizationofUiO-66(Zr)/SodiumAlginateComposite

MicrospheresandItsRemovalofAs(V)inWater

MAHui1,2,FANGYue1,2,WUYinan1,2,,LIFengting1,2

1StateKeyLaboratoryofPollutionControlandResourceReuse,CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China

2ShanghaiInstituteofPollutionControlandEcologicalSecurity,Shanghai200092,China

Inthiswork,thesynthesisofmetal-organicframeworkUiO-66(Zr)/solidumalginate(SA)compositemicrospheresanditsadsorptiveremoval

ofAs(V)fromwaterwerereported.TheeffectsoftheadditionofUiO-66(Zr)powderandthedryingmethodoftheaerogelmicrosphereson

theshapingstructureandadsorptionperformanceswerecomprehensivelyinvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),X-raydiffraction

(XRD