二维[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O的合成及吸附去除水中甲基橙的研究

张军, 林涛海, 葛庆, 张钢强, 张美丽

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离子交换与吸附 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (02) : 165-174. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2024020165

二维[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O的合成及吸附去除水中甲基橙的研究

  • 张军, 林涛海, 葛庆, 张钢强, 张美丽
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摘要

多孔配位聚合物因结构可调,比表面积大,选择性、稳定性及可重复性优异,作为吸附剂在去除废水染料方面引起了研究人员的广泛关注。利用柔性间苯二乙酸(mpda)、刚性三咪唑苯(tib)合成配位聚合物[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O。在[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O的结构中,tib配体作为三节点与Ni(Ⅱ)离子配位形成2D网格面,顺式mpda以端基式附着在2D网格面上,再通过mpda的未配位羧基O与配位水分子之间O—H…O相互作用(O0…O3 0.2624 nm,∠O5—H5A…O2=155.41°)形成三维超分子网络结构。同时对[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O的热稳定性、相纯度和比表面积进行了检测,发现晶体基本骨架在316℃以下稳定,晶体材料相纯度高,比表面积和平均孔径分别为58 m2/g、15.47 nm,可作为稳定的吸附剂。在水体系中利用[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O对甲基橙染料进行吸附去除,吸附量为18.64 mg/g。吸附数据与Langmuir模型和拟二级动力学方程具有更高的拟合程度,以此可判断吸附过程为单层化学吸附;当pH=4时,吸附阴离子型染料-甲基橙量最大,并且[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O表面的ζ电位说明其表面呈正电荷,故此吸附作用力主要为静电相互作用;热力学研究说明该吸附是自发的放热熵减过程。

关键词

配位聚合物 / 晶体结构 / 热稳定性 / 染料 / 吸附性能

中图分类号

TQ424 / X703

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张军, 林涛海, 葛庆, 张钢强, 张美丽. 二维[Ni(tib)(mpda)(H2O)2]·H2O的合成及吸附去除水中甲基橙的研究. 离子交换与吸附. 2024, 40(02): 165-174 https://doi.org/10.16026/j.cnki.iea.2024020165

基金

新疆维吾尔自治区重大科技专项资助项目(基金号2021A01002-3); 陕西省科技厅资助项目(基金号2022JM-095); 榆林市科技局资助项目(基金号CXY-2021-126)

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