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西北大学学报(自然科学版)2024年第02期:镉基MOFs材料的合成、表征及催化降解染料废水

来源:期刊VIP网 时间:


作者:文桂林;王静蕊;刘道富;童悦;王尧宇;

单位:淮南师范学院化学与材料工程学院;西北大学化学与材料科学学院;

摘要:工业废水处理对于维护生态平衡、实现可持续发展具有重要意义,研究开发新的污水处理剂,实现污染物催化降解是从根本上解决废水问题的有效方案。基于此,从晶体工程原理出发,以选材广泛、结构可调的MOFs材料为研究对象,通过选用亚甲基双羟萘酸(H_2pam)和2,5-双(4-吡啶基)-1,3,4-噻二唑(bpt)作为构件,成功制备了一例MOFs材料,即[Cd(bpt)(H_2O)_4]_n·n(pam)·2nH_2O (MOF-1)。结构分析和性能表征说明,MOF-1具有一维共价链状和复杂的超分子构型,其合成方法简单、品质好,且形貌较为单一,尺寸为0.5~2μm;主体框架在310℃以下稳定存在并具有较好的化学稳定性,在强酸和中性水溶液中可保持完整形貌不少于60 d和163 d;呈现明亮的绿色荧光,可在较宽温度范围内作为分子发光温度计。催化降解工业染料废水的模拟研究显示,MOF-1材料的禁带宽度E_g=2.85 eV,带隙值小,对罗丹明B的脱色率达到了85.94%,可显著降解。因此,MOF-1材料是一种具有较大比较优势的染料污水处理剂。

关键词:MOFs材料;晶体结构;理化性能;染料降解

基金资助:国家自然科学基金(22071194,21971207); 安徽省高等学校重点科研项目(2023AH051536,KJ2020A0639); 淮南市科技计划项目(2021047); 安徽理工大学纳米碳基材料与环境健康国际联合研究中心开放基金(NCMEH2022Y04); 淮南师范学院重点科研项目(2022XJZD022);淮南师范学院第二批科研创新团队(XJTD202006)