铀（Ⅵ）在卟啉基MOF上的吸附行为

发布时间：2021-06-24 10:01

　　本实验采用自下而上法制备了两种卟啉基MOF,即Zn-TCPP和Co-TCPP（TCPP为中-四（4-羧基苯基）卟吩）。通过扫描电镜（SEM）、Zeta电位测试、红外光谱（FT-IR）和X射线衍射（XRD）等表征手段对材料的微观形貌和结构进行表征。采用批量吸附实验,考察了pH值、接触时间、初始铀浓度和温度等因素对吸附U（Ⅵ）的影响。实验结果表明,在298.15 K、pH=5.5时,Zn-TCPP和Co-TCPP对U（Ⅵ）的最大理论吸附容量分别为412.2 mg/g和307.7 mg/g。吸附过程主要是受化学作用控制,为表面单分子层吸附。两种材料均具有良好的循环使用性,五次吸附-解吸循环后,对铀的吸附量仍能保持在80%以上。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

卟啉基MOF吸附U(Ⅵ)的示意图

Zn-TCPP的合成示意图(电子版为彩图)

两种卟啉基MOF材料的N2(99.999%)吸附-解吸等温线如图3a所示。它们均表现出近似于I型的朗缪尔等温线,表明Zn-TCPP和Co-TCPP 具有微孔结构,两种材料的比表面积分别为366 m2/g和228 m2/g,平均孔径分别为1.32 nm和1.86 nm。其微孔结构和较大的比表面积使卟啉基MOF更容易吸附铀酰离子,减弱铀酰离子的移动性。由于Co-TCPP MOF材料的片层堆叠程度比Zn-TCPP更大,导致其比表面积相对减小,吸附能力相对较弱。图3b为两种卟啉基MOF材料的XRD图。如图3b所示,Zn-TCPP显示出尖锐的衍射峰,说明其具有较好的结晶度。在2θ=5.3°、7.4°、8.2°、17.5°处出现的四个衍射峰与先前报道的特征峰基本匹配[15],分别归属于晶体的(100)面、(110)面、(002)面和(004)面,这主要归因于Zn-TCPP的四方晶体结构。图3b中Co-TCPP特征峰表现出宽峰,表明其结晶度小于Zn-TCPP。以上分析结果表明,本实验成功合成了Zn-TCPP和Co-TCPP 两种卟啉基MOF材料,可用于下一步吸附实验。2.2 pH 值对吸附铀的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]铀（Ⅵ）在氧化锌修饰聚丙烯腈纤维上的吸附行为[J]. 黄国庆,白震媛,陈兆文,刘琦,王君.  材料导报. 2019(14)



本文编号：3246882