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作者：贺悦;钱坤;
单位：中国地质大学(武汉)环境学院;
摘要：为高效去除废水中的氨氮，采用水热法合成了四氧化三铁@锆基金属有机框架（Fe_3O_4@Zr-MOF）材料，采用SEM、XRD、BET等技术对其进行了表征，通过静态吸附试验探究了吸附材料投加量、氨氮初始浓度、pH值、反应时间对模拟废水中氨氮吸附效果的影响，并进行了吸附等温线及吸附动力学拟合，最后采用FTIR、XPS法对其吸附机理进行了分析。结果表明：在中性条件下Fe_3O_4@Zr-MOF投加量为1 g/L时，其对模拟废水中的氨氮具有较好的吸附效果，吸附过程在6 h基本达到平衡；当氨氮初始浓度为50 mg/L时，Fe_3O_4@Zr-MOF对氨氮的平衡吸附量为47.18 mg/g，去除率为94.41%；吸附等温线拟合结果表明Fe_3O_4@Zr-MOF吸附水体中氨氮符合Langmuir吸附模型（R2=0.981），该吸附行为是发生在吸附剂表面的单分子层吸附；吸附动力学拟合结果表明伪二阶动力学曲线（R2=0.993）对试验数据有更优的拟合效果，该吸附为典型的化学吸附；使用0.5 mol/L的HCl作为解吸剂进行解吸再生试验，5次循环后吸附量及解吸率分别仅下降了6.63%和4.85%，表明该复合材料有良好的重复使用性能；Fe_3O_4@Zr-MOF吸附氨氮的吸附机理为Fe—O—Fe、Zr—O—Zr通过配体交换作用形成了Fe—O—N、Zr—O—N，从而能够高效吸附水体中的氨氮。该研究可为吸附材料的开发与应用提供参考。
关键词：废水处理;;氨氮;;金属有机框架(MOF);;磁性Fe_3O_4;;吸附机理
基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（41807203）
