化学学报 ›› 2022, Vol. 80 ›› Issue (7): 879-887.DOI: 10.6023/A22020074 上一篇 下一篇
研究论文
刘芳a, 潘婷婷a, 任秀蓉a,b, 鲍卫仁a,b,c, 王建成a,b, 胡江亮a,b,c,*()
投稿日期:
2022-02-18
发布日期:
2022-05-05
通讯作者:
胡江亮
基金资助:
Fang Liua, Tingting Pana, Xiurong Rena,b, Weiren Baoa,b,c, Jiancheng Wanga,b, Jiangliang Hua,b,c()
Received:
2022-02-18
Published:
2022-05-05
Contact:
Jiangliang Hu
Supported by:
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苯是一种典型的挥发性有机物, 对环境和人体都有较大的危害. 金属有机骨架(MOFs)在吸附挥发性有机物的方面有良好的应用潜力, 但水的存在会降低MOFs的吸附能力. 本工作采用疏水性碳点(HCDs)与MIL-100(Fe)原位合成制备HCDs@MIL-100(Fe)-Cx复合材料, 提高苯的吸附性能. 结果表明, 疏水性碳点通过担载或嵌入的方式与MIL-100(Fe)复合, 复合后的材料比表面积显著增加且具备了多级孔; 协同吸附作用显著提高了材料对苯的吸附量、苯/水竞争吸附选择性以及疏水性, 在25 ℃下, 相对压力为0.9时, HCDs@MIL-100(Fe)-C1对苯的吸附容量是MIL-100(Fe)的2.9倍; HCDs@MIL-100(Fe)-C1对苯/水的竞争吸附选择性最高可达3.4, 而MIL-100(Fe)最高仅达2.4; 复合材料低浓度苯的捕获能力得到增强, HCDs@MIL-100(Fe)-C1的动态穿透时间是MIL-100(Fe)的1.4倍; 且具有良好的循环稳定性.
刘芳, 潘婷婷, 任秀蓉, 鲍卫仁, 王建成, 胡江亮. HCDs@MIL-100(Fe)吸附剂的制备及其苯吸附性能研究[J]. 化学学报, 2022, 80(7): 879-887.
Fang Liu, Tingting Pan, Xiurong Ren, Weiren Bao, Jiancheng Wang, Jiangliang Hu. Research on Preparation and Benzene Adsorption Performance of HCDs@MIL-100(Fe) Adsorbents[J]. Acta Chimica Sinica, 2022, 80(7): 879-887.
Sample | ABET/(m2•g–1) | Pore volume/(cm3•g–1) | ||
---|---|---|---|---|
Vtotal | Vmeso | Vmicro | ||
HCDs | 3.70 | 0.0053 | 0.0050 | 0.0003 |
MIL-100(Fe) | 786.21 | 0.46 | 0.24 | 0.22 |
HCDs@MIL-100(Fe)-C1 | 1546.97 | 1.33 | 0.98 | 0.35 |
HCDs@MIL-100(Fe)-C2 | 1458.87 | 1.29 | 0.96 | 0.33 |
HCDs@MIL-100(Fe)-C3 | 1406.97 | 1.15 | 0.83 | 0.32 |
Sample | ABET/(m2•g–1) | Pore volume/(cm3•g–1) | ||
---|---|---|---|---|
Vtotal | Vmeso | Vmicro | ||
HCDs | 3.70 | 0.0053 | 0.0050 | 0.0003 |
MIL-100(Fe) | 786.21 | 0.46 | 0.24 | 0.22 |
HCDs@MIL-100(Fe)-C1 | 1546.97 | 1.33 | 0.98 | 0.35 |
HCDs@MIL-100(Fe)-C2 | 1458.87 | 1.29 | 0.96 | 0.33 |
HCDs@MIL-100(Fe)-C3 | 1406.97 | 1.15 | 0.83 | 0.32 |
吸附剂 | 吸附量/(mg•g–1) | ||||
---|---|---|---|---|---|
p/p0=0.1 | p/p0=0.9 | ||||
苯 | 水 | 苯 | 水 | ||
HCDs | 0.31 | 2.47 | 461.57 | 22.97 | |
MIL-100(Fe) | 226.06 | 62.38 | 356.10 | 307.79 | |
HCDs@MIL-100(Fe)-C1 | 401.71 | 79.25 | 1029.23 | 549.57 | |
HCDs@MIL-100(Fe)-C2 | 375.81 | 84.78 | 942.77 | 569.52 | |
HCDs@MIL-100(Fe)-C3 | 372.54 | 83.62 | 850.58 | 505.13 |
吸附剂 | 吸附量/(mg•g–1) | ||||
---|---|---|---|---|---|
p/p0=0.1 | p/p0=0.9 | ||||
苯 | 水 | 苯 | 水 | ||
HCDs | 0.31 | 2.47 | 461.57 | 22.97 | |
MIL-100(Fe) | 226.06 | 62.38 | 356.10 | 307.79 | |
HCDs@MIL-100(Fe)-C1 | 401.71 | 79.25 | 1029.23 | 549.57 | |
HCDs@MIL-100(Fe)-C2 | 375.81 | 84.78 | 942.77 | 569.52 | |
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