锌铁混合金属 MOF-74 衍生的磁性碳纳米棒增强去除水中有机污染物

摘要： 本文报道了一种通过简单的两步法用混合金属-有机骨架制备磁性多孔碳。利用锌和铁MOFs在惰性气体下高温煅烧生成分别具有优异孔隙率和磁性的碳，在室温下制备的MOF-74(Zn/Fe)作为前驱体合成了多孔磁性碳。采用XRD、CO吸附的FTIR、SEM、TEM、N2吸附-脱附、Zeta电位分析和X射线能谱对所制备的材料进行了表征。为了检测MOF-74(Zn/Fe)衍生的磁性多孔碳的吸附潜力，记录了亚甲基蓝和甲基橙的吸附等温线，并与非磁性MOF-74(Zn)衍生的磁性多孔碳的吸附等温线进行了比较。对亚甲基蓝和甲基橙的最大吸附量分别为370和239 mg g 1，高于其他磁性吸附剂的吸附量。对不同pH条件下染料的去除性能和Zeta电位的分析表明，染料的去除可能与静电和π-π相互作用有关。C-MOF-74(Zn/Fe)材料具有良好的可重复使用性，5次循环后染料去除能力无明显损失，具有处理大量染料污染水的能力。此外，开发的C-MOF-74(Zn/Fe)在同时去除水中不同的内分泌干扰酚（双酚A、 4-叔丁基苯酚和4-叔辛基苯酚），证明混合金属有机骨架是制备大量新型多孔材料的有前途的前体。

启示：MOFs可作为前驱体，制备出孔径均匀、结构和性能新颖的多孔材料，研究应注意镶入不同的金属和控制不同的煅烧过程，从而获得具有不同性能的吸附剂。

文献摘录

这是行业内对一类物质的习惯叫法，用编号指代物质。

控制MOF胚体的形貌。通常情况下，在N-N二甲基甲酰胺溶剂中，硝酸锌与2，5-二羟基对苯二酸之间的反应生成微晶锌--没有具体特定形态二羟基对苯二甲酸MOF，又称为MOF-74。然而，在此实例中添加水杨酸作为调制剂可以稳定MOF晶体表面的活跃金属相，相应可以使MOFs生长成杆状的形态。由此法制备的无催化剂自模板杆形MOFs在氩气气氛下烧结，烧结过程中一维碳纳米棒的形貌保持不变。值得一提的是：这些固体碳纳米棒可以成功地拆开成为石墨烯纳米带，这是在MOF派生碳材料形貌领域的重大突破。

日本高级工业科学技术研究所研究者报道了由MOF胚体制备未知的碳纳米棒和石墨烯纳米带的设计和制作过程，并基于MOF衍生碳的合成以及一些其他概念建立了制备过程的若干设计原则，其结果发表在NatureChemistry上。这种方法不需要催化剂且延伸性强，可制备各种形态可控制的碳材料。

活性镍的SO2的吸附等温线（BDC）（TED）0.5和Zn（BDC）（TED）0.5在298 K的数据显示在图2收集。在压力低于0.35杆，在Ni的二氧化硫的吸收（BDC）（TED）0.5迅速增加至8.64摩尔/千克，然后达到10.88摩尔/千克1.73杆。这是在nott-300.24迅速增加的观察可以归因于由后面的部分光谱测量和理论计算确定的框架表面的强相互作用的观察到SO2 SO2的吸附等温线非常相似。表1显示，在室温和1左右吧，Ni（BDC）（TED）0.5优于其他报道的金属有机骨架材料中SO2的吸附与9.97摩尔/千克SO2的吸收能力，例如mg-mof-74相比，以前的突破性的测量显示，发现这里的等温条件下有8.60摩尔/千克SO2的吸收能力。相反，在低压力（小于0.20巴），nott-300吸附于镍MOF-74和更多的SO2（BDC）（TED）0.5。比较不同气体（CO2，N2，CH4的吸收，H2），44,46,47作为支持信息表S2和CO吸附测量显示，发现Ni（BDC）（TED）0.5具有优先吸附对SO2的解吸过程。所观察到的滞后是由于在动力学限制。

---