阳离子染料的高效吸附 刚果红色通过微纳米金属有机框架MIL-68 (Fe) 和MIL-68 (Fe) /色素复合海绵:制备,表征和吸附性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 像刚果红 (CR) 这样的离子染料由于其持久性和毒性而带来了重大环境挑战.
• 从废水中有效地去除CR对于环境保护和水资源管理至关重要.
• 开发高效和可回收的吸附剂是染料修复的关键策略.

研究的目的:

• 为了合成和表征一个微纳米金属有机框架MIL-68 (Fe) /花素复合海绵 (MIL-68 (Fe) /CS) 的高效刚果红 (CR) 吸附.
• 为了研究MIL-68 ((Fe) /CS的吸附性能和CR去除的机制.
• 评估MIL-68 (((Fe) /CS吸附剂的可重复使用性和稳定性.

主要方法:

• MIL-68 ((Fe) 是通过一步热水制法合成的.
• MIL-68 ((Fe) /CS复合海绵是通过涂抹MIL-68 ((Fe)) 基托来制备的.
• 用不同的pH值,接触时间,吸附剂剂量,初始度和温度来评估吸附性能. 描述包括SEM,FTIR,XRD,TGA,BET和Zeta潜力分析.

主要成果:

• MIL-68的Fe/CS表现出快速吸附平衡和出色的CR去除效率 (高达99.51%).
• 对于CR,MIL-68 (Fe) /CS的最大吸附能力在318K时达到1184.16mg·g−1.
• 吸附过程遵循伪二阶和Sips模型,表明复杂的物理化学相互作用.
• 复合海绵在六个吸附-脱附周期后保持了超过80%的去除效率.

结论:

• MIL-68 ((Fe) /CS是一种高效,稳定和可回收的吸附剂,用于清除刚果红色.
• 协同效应包括π-π堆叠,静电相互作用,结合和孔隙填充,有助于CR吸附.
• 开发的复合海绵为处理染料污染的废水提供了一个有希望的解决方案.