功能性UiO-66用于N-基胺的高度选择性吸附:吸附性能和机制
Jinfeng Chen1,2, Ning Yao1,2, Yi Tang1,2
1College of Ecological Environment and Urban Construction, Fujian University of Technology, Fuzhou, Fujian 350118, China. jiangzhuwu@126.com.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|March 7, 2024
概括
金属有机框架 (MOF) 有效地从水中吸附有毒的N-二胺 (NDPA). 修改后的UiO-66材料显示出强烈的化学吸收,这表明了净化水的潜力.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 像N-Nitrosodipropylamine (NDPA) 这样的消毒副产品 (N-DBPs) 由于高毒性和生物积累,即使在低环境度下,也会对健康构成重大风险.
- 金属有机框架 (MOF) 是具有调节性特性的先进多孔材料,可用于各种吸附应用.
研究的目的:
- 调查修改MOFs的吸附能力,以从水中去除NDPA.
- 为了比较UiO-66的吸附性能,与-NH2和imidazolium组进行功能化,以消除NDPA.
主要方法:
- 用 -NH2 和 imidazolium 基组修饰的 UiO-66 的合成.
- 使用FTIR,zeta潜力,XRD,SEM和BET分析对合成的MOF进行表征.
- 使用动力和异热模型 (Langmuir,伪二阶) 的吸附实验来评估NDPA去除效率.
主要成果:
- 两种修改后的UiO-66材料都证明了NDPA的有效吸附,与Langmuir和伪二阶模型一致,表明均的化学吸附.
- 吸附机制涉及电子结合,协调反应,离子-π相互作用和范德瓦尔斯力的组合.
- UiO-66-NH2吸附主要是由结合驱动的,而 (I-) Meim-UiO-66则依赖于静电相互作用.
结论:
- 改性MOFs,特别是UiO-66-NH2和 (I-) Meim-UiO-66,是水中低度NDPA的有效吸附剂.
- 该研究阐明了吸附机制,为设计用于去除N-DBP的先进材料提供了洞察力.
- 这些发现强调了MOF在水处理技术中的潜力,以减轻与有毒N-DBPs相关的风险.
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