汪鄧兵 楊旭 劉祖一 趙玲玲 周堂 鳳權(quán)

摘 要：金屬有機(jī)骨架材料UiO-66-NH₂在水中呈粉末狀難以回收，水刺粘膠纖維表面含有大量的羥基，具有良好的親水性且可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。因此，通過(guò)原位生長(zhǎng)法將UiO-66-NH₂均勻生長(zhǎng)在水刺粘膠纖維表面，制備出UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜。SEM、FT-IR、BET和XRD表明，水刺粘膠纖維表面上均勻生長(zhǎng)了UiO-66-NH₂。此外，探究了pH、吸附時(shí)間、吸附劑用量、Cr（Ⅵ）濃度對(duì)改復(fù)合纖維膜吸附性能的影響。最佳條件下，其最大吸附量為129.37mg/g；當(dāng)pH=1時(shí)，經(jīng)過(guò)4次的循環(huán)吸附后，其對(duì)Cr（Ⅵ）的去除率從100%下降到76%，證明其具有良好的循環(huán)使用性能。UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜對(duì)Cr（Ⅵ）的化學(xué)吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附模型。

關(guān)鍵詞：金屬有機(jī)骨架材料；水刺粘膠纖維；Cr（Ⅵ）；吸附性能

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ342 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－414X（2024）02－0069－07

0 ?引言

伴隨著科技與工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，制造業(yè)也在飛速的發(fā)展，但在電鍍、制革、制漆等多個(gè)行業(yè)中會(huì)產(chǎn)生大量的鉻離子^[1-2]。在自然界中，鉻離子通常以+3和+6這兩種價(jià)態(tài)的形式存在^[3]。Cr（Ⅲ）毒性很低，危害很小，微量的Cr（Ⅲ）反而有利于促進(jìn)人體的代謝，是人體必須的元素^[4]。但Cr（Ⅵ）具有很強(qiáng)的毒性，可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致癌效果，其具有不可降解性。目前最重要的對(duì)策是對(duì)其進(jìn)行高效、快速地治理。研究者已采用吸附、化學(xué)沉淀、離子交換、光催化、反滲透、電滲析等多種處理方法去除水中和廢水中的鉻^[5-6]。其中吸附法具有操作工藝簡(jiǎn)便、成本低、效率高、產(chǎn)生二次污染低等優(yōu)點(diǎn)而備受重視。因此，對(duì)Cr（Ⅵ）具有去除且可回收利用的吸附劑已成為當(dāng)前的熱點(diǎn)問(wèn)題^[7]。

金屬有機(jī)骨架材料（MOFs）是近些年的一種新型材料，其特點(diǎn)為比表面積大和空隙多，因此其具有不錯(cuò)的吸附前景^[8]。其中UiO-66-NH₂不僅具有優(yōu)異的比表面積，而且其水熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)異，因此常被應(yīng)用于離子吸附領(lǐng)域^[9]。Suraj P T 等人^[10]通過(guò)溶劑熱法成功合成了UiO-66-NH₂，并探究了UiO-66-NH₂對(duì)Cr（VI）的吸附過(guò)程以及吸附過(guò)程中的影響因素。最后結(jié)果表明，其最大吸附容量為25.9 mg/g，吸附過(guò)程吸熱，且符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。Burtch C等人^[11]使用原位生長(zhǎng)法，把均勻分散的UiO-66 顆粒很好的種在三維多孔碳泡沫（CF）上，所得到的新型復(fù)合材料 UiO-66/CF 具有高效性能。Chao L 等人^[12]在室溫下通過(guò)原位生長(zhǎng)法制備出的新型金屬有機(jī)骨架@纖維素氣凝膠復(fù)合材料，用于吸附廢水溶液中Pb²⁺和Cu²⁺兩種金屬離子。結(jié)果表面其對(duì)溶液中Pb²⁺和Cu²⁺的最大吸附容量分別為89.40 mg/g和39.33 mg/g。

綜上所述，為了提高現(xiàn)有吸附材料對(duì)Cr（Ⅵ）的吸附性能，本文通過(guò)水熱合成法制備UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜，將UiO-66-NH₂附載在水刺粘膠纖維表面上，也解決Cr（Ⅵ）回收難的問(wèn)題。

1 ?實(shí)驗(yàn)部分

1.1 ?實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)儀器

2-氨基對(duì)苯二甲酸（C₈H₇NO₄）、氯化鋯（ZrCl₄）、N，N二甲基甲酰胺（DMF）、甲醇、無(wú)水乙醇，均為分析純，上海麥克林生化科技股份有限公司，重鉻酸鉀（K₂Cr₂O₇）：分析純，天津市化學(xué)試劑研究所。丙酮、濃鹽酸、濃硫酸：分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)有限公司。水刺粘膠纖維膜（45g/m²）購(gòu)買(mǎi)于浙江金三發(fā)有限公司。

S-4800型掃描電子顯微鏡（日本日立公司）、IR Prestige-21型傅里葉紅外光譜儀 （日本島津公司） 、UV-1285型紫外可見(jiàn)光光度計(jì)（島津儀器有限公司）、實(shí)驗(yàn)室純水系統(tǒng)（上海和泰儀器有限公司）、真空烘箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）、PHS-3C型PH計(jì)（上海盛磁儀器有限公司）、恒溫振蕩器（蕪湖科標(biāo)儀器設(shè)備有限公司）。

1.2 ?UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜的制備

將200 mL DMF加入到250 mL燒杯中，接著準(zhǔn)確稱(chēng)取815.6 mg的ZrCl₄和634.0 mg的2-氨基對(duì)苯二甲酸溶解于200 mL 的 N，N-二甲基甲酰胺（DMF）中，在室溫下用磁力攪拌機(jī)攪拌2 h，隨后轉(zhuǎn)移到超聲儀器中，120 W 超聲分散120min，最后轉(zhuǎn)移至100 mL 聚四氟乙烯反應(yīng)器中，再加入0.5 g水刺粘膠纖維，（水刺粘膠纖維使用前用無(wú)水乙醇清洗3遍，并烘干）然后在120 ℃烘箱中反應(yīng)24 h，得到淺褐色復(fù)合膜。將得到的產(chǎn)物置于燒杯中，分別于50 mL DMF和 50 mL 甲醇中攪拌5 min，此過(guò)程重復(fù)3次后，將其置于60 ℃烘箱中干燥一夜，即可得到UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜（以下簡(jiǎn)稱(chēng)復(fù)合纖維膜）。

1.3 ?復(fù)合纖維膜形貌觀察（SEM）

在真空條件下，對(duì)復(fù)合纖維膜噴金處理，采用S-4800型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)復(fù)合纖維膜形貌進(jìn)行觀察。

1.4 ?XRD測(cè)試

將樣品放入烘箱干燥過(guò)夜，然后將復(fù)合纖維膜剪成小平塊，取小塊平整橫截面進(jìn)行檢測(cè)。樣品掃描范圍為5°～35°。

1.5 ?紅外光譜測(cè)定

采用日本島津IR Prestige-21型傅里葉紅外光譜儀，對(duì)水刺粘膠纖維膜、復(fù)合纖維膜采用溴化鉀壓片進(jìn)行紅外光譜分析。

1.6 ?氮?dú)馕?脫附測(cè)試

采用比表面積測(cè)定儀，取少量復(fù)合纖維膜，用于檢測(cè)樣品的比表面積和孔徑分布，由 Brunauer- Emmett-Teller（BET）和Barrettd- Joynerd- Halenda（BJH）實(shí)驗(yàn)得出最后的孔徑分布參數(shù)。

1.7 ?吸附性能測(cè)試

準(zhǔn)確稱(chēng)取20mg復(fù)合纖維膜于裝有 20 mL 100 mg/L 的 Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中，于搖床中35℃條件下，24 h后取樣，隨后離心處理（10000 r/min， 5 min），采用二苯碳酰二肼分光光度法對(duì)反應(yīng)前后的Cr（Ⅵ）溶液進(jìn)行處理，待顏色穩(wěn)定后，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在 540 nm 處測(cè)定吸光度，并依據(jù)吸附前后吸光度的變化，計(jì)算出其濃度相應(yīng)的變化，并由式（1）和（2）計(jì)算復(fù)合纖維膜對(duì) Cr（Ⅵ）的吸附容量和去除率：

（1）

（2）

式中：Q_e為 Cr（Ⅵ）吸附容量（mg/g）；R為 Cr（Ⅵ）的去除率（%）；V為 Cr（Ⅵ）溶液體積（mL）；m為吸附劑質(zhì)量（mg）；C₀、C₁為Cr（Ⅵ）初始和 t 時(shí)刻的質(zhì)量濃度（mg/L）。

1.8 ?pH對(duì)吸附性能的影響

準(zhǔn)確稱(chēng)量20mg復(fù)合纖維膜于20 mL 100 mg/L 的Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中，分別用 0.1 mol/L NaOH 和0.1 mol/L HCl 調(diào)節(jié)溶液 酸堿度，使pH分別為1，2，3，4，5，6，8，10，吸附溫度為35℃。最后使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在540 nm處測(cè)定Cr（Ⅵ）溶液的吸光度，從而計(jì)算Cr（Ⅵ）的去除率。

1.9 ?時(shí)間對(duì)吸附性能的影響

控制pH為1，將20mg的復(fù)合纖維膜放入裝有20 mL 100 mg/L 的Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中。在35℃的條件下，分別吸附0 h、2 h、4 h、6 h、8 h、12 h和24 h，計(jì)算吸附容量。

1.10 ?初始投加量對(duì)吸附性能的影響

控制pH為1， 分別將20 mg，40 mg，60 mg，80 mg的復(fù)合纖維膜放入20 mL 100 mg/L 的Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中。在 35 ℃的條件下吸附24 h，計(jì)算去除率。

1.11 ?初始溶液濃度對(duì)吸附性能的影響

控制pH為1，將20 mg的復(fù)合纖維膜分別放入1 mg/L、5 mg/L、25 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、250 mg/L、500 mg/L、1000 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中。在35℃的條件下，吸附24 h，計(jì)算吸附容量。

1.12 ?吸附動(dòng)力學(xué)研究

控制pH為1，準(zhǔn)確稱(chēng)量20mg復(fù)合纖維膜于裝有20 mL 100 mg/L 的Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，吸附時(shí)間設(shè)置為0～24 h。通過(guò)線(xiàn)性擬合得到準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，研究制備的UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜對(duì) Cr（Ⅵ）的吸附機(jī)理。線(xiàn)性方程分別如（3）和（4）所示：

（3）

（4）

式中：Q_e為吸附達(dá)到平衡時(shí)的吸附容量（mg/g）；Q_t為吸附時(shí)間為 t 時(shí)刻的吸附容量（mg/g）；k₁為準(zhǔn)一階模型的速率常數(shù)（h^-1）；k₂為準(zhǔn)二階模型的速率常數(shù)（h·g/mg）。

1.13 ?吸附等溫線(xiàn)研究

吸附等溫線(xiàn)采用Langmuir 模型式（5）和Freundlich 模型式（6）對(duì)實(shí)驗(yàn)吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。

（5）

（6）

式中，Q_e為吸附平衡時(shí)的吸附量（mg/g）；Q_m為最大吸附量（mg/g）；C_e為吸附平衡時(shí)溶液的濃度（mg/g）；k₃為 Langmuir 模型常數(shù)（L/mg）；k₄為Freundlich 模型吸附容量（mg^（1-n）·Lⁿ·g^-1）；n 為 Freundlich 模型常數(shù)。

1.14 ?重復(fù)使用性能測(cè)試

控制pH為1，準(zhǔn)確稱(chēng)量80mg復(fù)合纖維膜于裝有20 mL 100 mg/L 的Cr（Ⅵ）溶液的玻璃瓶中進(jìn)行重復(fù)性能實(shí)驗(yàn)，吸附時(shí)間設(shè)置為0～12 h。同時(shí)配置 0.1 mol/L 的氫氧化鈉溶液，稱(chēng)取50 mL的氫氧化鈉溶液，將吸附至動(dòng)態(tài)平衡后的復(fù)合纖維膜在室溫下放入溶液中振蕩解吸 30min。隨之用去離子水清洗至中性，然后將干燥好的復(fù)合纖維膜再一次進(jìn)行吸附—解吸實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)步驟重復(fù)4次。每次實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)平行樣，并取其平均值。將4次吸附實(shí)驗(yàn)的吸附量與第一次的吸附實(shí)驗(yàn)量進(jìn)行比較，計(jì)算其吸附率的大小。

2 ?結(jié)果與討論

2.1 ?SEM分析

圖1所示為實(shí)驗(yàn)樣品的掃描電鏡圖（SEM）。如圖1（a）所示，本次實(shí)驗(yàn)所合成的 UiO-66-NH₂的形貌結(jié)構(gòu)，與先前研究者報(bào)道^[13]一致。對(duì)比圖1（b）和圖1（d）可知，在相同的倍數(shù)下觀察，水刺粘膠纖維的表面相對(duì)光滑，而復(fù)合纖維膜的表面粗糙。如圖1（c）所示，水刺粘膠纖維膜表面有一層致密的UiO-66-NH₂顆粒，表明UiO-66-NH₂顆粒已成功負(fù)載于水刺粘膠纖維表面。

2.2 ?XRD分析

圖2是水刺粘膠纖維和復(fù)合纖維膜的X-射線(xiàn)衍射圖（XRD）。如圖2所示，合成的復(fù)合纖維膜具有尖銳的衍射峰，衍射峰的高度表明其具有優(yōu)異的結(jié)晶度，同時(shí)，其特征衍射峰分別出現(xiàn)在7.4°、8.5°、12°、25.7°等位置，分別對(duì)應(yīng)UiO-66-NH₂的（111）、（200）、（220）、（422）晶面，與文獻(xiàn)報(bào)道一致^[14-15]，證明了UiO-66-NH₂在水刺粘膠纖維上的成功合成。

2.3 ?紅外光譜分析

圖3是水刺粘膠纖維和復(fù)合纖維膜的紅外光譜圖（FT-IR）。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)合纖維膜分別在1571 cm^-1，767 cm^-1，667 cm^-1出現(xiàn)了新的吸收峰。其中在1571 cm^-1處的新峰歸因于 COO-的不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)^[16-17]，而 767 cm^-1和667 cm^-1處的峰則歸因于Zr-O₂的伸縮振動(dòng)^[18]。綜合上述結(jié)果分析，證明了UiO-66-NH₂在水刺粘膠纖維上的成功合成。

2.4 ?BET分析

對(duì)水刺粘膠纖維和復(fù)合纖維膜進(jìn)行孔隙率以及密度測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示，根據(jù)數(shù)據(jù)可知，水刺粘膠纖維膜的比表面積為1.2329 m²/g，孔容為0.001872 cm?/g，平均孔徑為8.6811nm。負(fù)載了UiO-66-NH₂晶體后的復(fù)合納米纖維膜的比表面積、孔容、平均孔徑較水刺粘膠纖維膜的相比均有明顯增大，有利于吸附的進(jìn)行。

2.5 ?pH對(duì)吸附性能的影響分析

隨著pH的降低，復(fù)合纖維膜對(duì)Cr⁶⁺的吸附吸能增強(qiáng)。在pH=1時(shí)，六價(jià)鉻離子主要以HCr₂O₇^-

和HCrO₄^-的形態(tài)存在，呈陰離子價(jià)態(tài)，水中的H⁺離子可以與UiO-66-NH₂表面的NH²⁺基團(tuán)結(jié)合，形成NH³⁺基團(tuán)。帶正電荷的NH³⁺和帶負(fù)電荷的Cr（VI）之間的靜電吸引導(dǎo)致Cr（VI）吸附。當(dāng)溶液pH值升高時(shí)，UiO-66-NH₂表面帶正電荷的NH³⁺會(huì)失去H⁺，變成中性NH₂，在溶液中不能通過(guò)靜電吸引Cr（VI）負(fù)離子（圖4）。

2.6 ?時(shí)間對(duì)吸附性能的影響分析

隨著吸附時(shí)間的增加，復(fù)合纖維膜的吸附量也在不斷的增加，但其趨勢(shì)逐漸平緩，最終達(dá)到飽和。前2小時(shí)內(nèi)吸附容量達(dá)到38mg/g，吸附速率快，說(shuō)明復(fù)合纖維膜表面的吸附位點(diǎn)與Cr（VI）發(fā)生反應(yīng)被快速占領(lǐng)。2小時(shí)至12小時(shí)復(fù)合纖維膜吸附速率有明顯下降，因?yàn)镃r（VI）離子在復(fù)合纖維膜孔道內(nèi)擴(kuò)散速度慢。在12小時(shí)后，復(fù)合纖維膜表面的活性位點(diǎn)大多數(shù)被Cr（VI）離子占據(jù)，直至吸附時(shí)間為24h時(shí)，復(fù)合纖維膜表面的活性位點(diǎn)基本被占據(jù)完全，吸附量達(dá)到平衡（圖5）。

2.7 ?初始投加量對(duì)吸附性能的影響分析

隨著復(fù)合纖維膜的增加，其對(duì)Cr（VI）離子的去除率呈現(xiàn)先增加后平緩的趨勢(shì)。因?yàn)閺?fù)合纖維膜的增加，產(chǎn)生了更多的吸附位點(diǎn)以及增加了和Cr（VI）在溶液中碰撞的概率，最后溶液中的Cr（VI）離子接近去除，達(dá)到平衡，去除率不在上升，最終的去除率為95%左右（圖6）。

2.8 ?初始溶液濃度對(duì)吸附性能的影響分析

當(dāng)Cr（VI）離子的濃度從1mg/L增加到1500 mg/L，復(fù)合纖維膜的吸附容量呈現(xiàn)不斷增大，最后平衡的趨勢(shì)。原因是復(fù)合纖維膜的質(zhì)量一定，活性吸附位點(diǎn)也一定，隨著Cr（VI）離子的濃度的增加，會(huì)使更多的Cr（VI）離子從溶液中轉(zhuǎn)移至復(fù)合纖維膜的表面。至使吸附容量逐漸上升，活性吸附位點(diǎn)被占據(jù)，當(dāng)活性位點(diǎn)被大部分占據(jù)，吸附容量也就達(dá)到飽和，其最終吸附容量為126mg/g。其中在Cr（Ⅵ）濃度在5 mg/L的條件下其去除率達(dá)到90%以上，達(dá)到工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)（0.5mg/L）（圖7）。

2.9 ?吸附動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果分析

對(duì)復(fù)合纖維膜的吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模型擬合。準(zhǔn)一級(jí)以及準(zhǔn)二級(jí)模型圖，如圖8（a）、圖8（b）所示，其相關(guān)參數(shù)如表2所示，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型相關(guān)系數(shù)R²=0.9988，說(shuō)明準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型可以較好的描述吸附過(guò)程。準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型方程得出的理論吸附容量與實(shí)際吸附容量也較為一致。綜上所述，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型真實(shí)地表征了復(fù)合纖維膜對(duì)Cr（Ⅵ）的吸附行為。證明該吸附過(guò)程以化學(xué)吸附為主^[19]，其特點(diǎn)為：去除作用力強(qiáng)，去除效率高，去除速率快。

2.10 ?吸附等溫線(xiàn)擬合結(jié)果分析

對(duì)復(fù)合纖維膜的吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行等溫線(xiàn)模型擬合，其模型分別為L(zhǎng)angmuir吸附等溫模型和Freundlich吸附等溫模型，擬合結(jié)果如圖9（a）、圖9（b）所示，相關(guān)參數(shù)如表3所示。由圖9可知，對(duì)于 Cr（Ⅵ）的吸附來(lái)說(shuō)，在35℃下 Langmuir 等溫線(xiàn)模型的相關(guān)系數(shù)R²為 0.9941高于 Freundlich 模型的 R² 的0.9816，說(shuō)明 Langmuir 模型能夠更好地描述復(fù)合纖維膜對(duì)Cr（Ⅵ）的吸附過(guò)程，吸附為單分子層吸附。

2.11 ?重復(fù)使用性能分析

由圖10可知，經(jīng)過(guò)4次循環(huán)后，復(fù)合纖維膜對(duì)Cr（Ⅵ）的去除率隨循環(huán)次數(shù)的增加而減少，并且隨著循環(huán)次數(shù)的增加其去除率降低更加明顯。其再生效果的降低的原因是在堿性溶液中解吸附，對(duì)水刺粘膠纖維的強(qiáng)度造成破壞使部分UiO-66-NH₂（MOFs）脫落。其次解吸附不能完全進(jìn)行。經(jīng)過(guò)循環(huán)4次后，復(fù)合纖維膜對(duì) Cr（Ⅵ）的去除率保持在76%，依舊有一定的吸附能力，表明所合成的復(fù)合纖維膜制作流程簡(jiǎn)便，同時(shí)方便回收。解決了 UiO-66-NH₂（MOFs）材料不易回收的問(wèn)題，避免了其在處理廢水時(shí)可能帶來(lái)的二次污染，增加了柔性載體負(fù)載UiO-66-NH₂（MOFs）材料的重復(fù)利用性。

3 ?結(jié)論

通過(guò)原位生長(zhǎng)法將UiO-66-NH₂均勻生長(zhǎng)在水刺粘膠纖維表面，制備出UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜。SEM、XRD、BET和FT-IR等測(cè)試表明UiO-66-NH₂成功負(fù)載到水刺粘膠復(fù)合纖維膜上。吸附測(cè)試結(jié)果表明，最佳條件下，該復(fù)合纖維膜最大吸附量為129.37mg/g，并且當(dāng)Cr（Ⅵ）濃度在5 mg/L以下的條件下其去除率達(dá)到90%以上，達(dá)到工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)過(guò)4次循環(huán)吸附后，其對(duì)Cr（Ⅵ）的去除率仍保持在76%，展現(xiàn)出良好的循環(huán)利用性；此外， UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜對(duì)Cr（Ⅵ）的化學(xué)吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir模型。綜上所述，UiO-66-NH₂/水刺粘膠復(fù)合纖維膜具有制備方法簡(jiǎn)單和可回收性好以及可重復(fù)使用性能等優(yōu)勢(shì)。為金屬有機(jī)骨架材料在吸附方面的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了一定的科學(xué)方法。

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Preparation of Functional Spunlaced Viscose Fiber /UiO-66-NH₂Membrane?and its Adsorption Performance on Cr（VI）

WANG Dengbing， YANG Xu， LIU Zuyi，?ZHAO Lingling，?ZHOU Tang?，?FENG Quan

（Advanced Fiber Materials Engineering Research Center of Anhui Province，?Anhui Poltechnic University，?Wuhu Anhui 241000，?China）

Abstract：UiO-66-NH₂（a metal-organic skeleton） is difficult to recover in water in powder form， and the surface of spunlaced viscose fiber with a large number of hydroxyl groups， which has good hydrophilicity and can be produced on an industrial scale.??Therefore， UiO-66-NH₂was uniformly grown on the surface of spunlaced viscose fiber by in-situ growth method to prepare UiO-66-NH₂/ spunlaced composite fiber membrane.??The UiO-66-NH₂/spunlaced composite fiber membrane was characterized by SEM， XRD， BET and FT-IR.??The results showed that UiO-66-NH₂uniformly grew on the surface of spunlaced viscose fibers membrane.?In addition， the effects of pH， adsorption time， adsorbent dosage and Cr（Ⅵ） concentration on the adsorption properties were further investigated.??The results show that the maximum adsorption capacity is 129.37mg/g under the best suitable conditions.??When pH=1， the removal rate of Cr（Ⅵ） remains at 76% after four cycles of adsorption， indicating that it has good recycling ability.?The quasi-second-order kinetic model and Langmuir model can describe the chemisorbing process of Cr（Ⅵ） on UiO-66-NH₂/ spunlaced viscose composite fiber membrane well.

Keywords：MOFs;?spunlaced viscose fiber;?Cr（Ⅵ）;?adsorption

（責(zé)任編輯：周莉）