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第 35 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.35, No.11
2018 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2018

水处理技术与环境保护
UiO-66/GO 纳米复合材料的制备及吸附性能

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冯 胜 ，王润柏 ，张致慧 ，冯珊珊 ，程 萍 ，刘曙光
（1. 常州大学 环境与安全工程学院，江苏 常州 213164；2. 常州大学 江苏省先进催化材料与技术重点
实验室，江苏 常州 213164）
摘要：以四氯化锆（ZrCl 4 ）、对苯二甲酸（H 2 BDC）和氧化石墨烯（GO）为原料，采用溶剂热法合成了一种纳
米复合材料 UiO-66/氧化石墨烯（UiO-66/GO）。采用 SEM、TEM、XRD、FTIR 和 N 2 吸附-解吸对 UiO-66/GO 进
行了测试和表征。结果显示：UiO-66 均匀生长在 GO 片上形成一种 2D 负载结构；GO 的添加不影响 UiO-66 的
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晶型；当 GO 的质量分数为 2% 时，UiO-66/GO-2 复合材料具有最高的比表面积（738 m /g）。UiO-66/GO-2 的协
同效应使其对刚果红（CR）的去除率远高于 UiO-66 和 GO，其 Langmuir 模型的理论最大吸附量为 561.79 mg/g，
分别是相同条件下 UiO-66 和 GO 对 CR 吸附量的 2.8 倍和 7.1 倍。
关键词：氧化石墨烯；金属有机框架；UiO-66/GO；刚果红（CR）；吸附；水处理技术
中图分类号：X592 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2018) 11-1942-07

Synthesis and adsorption property of UiO-66/GO nanocomposites

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FENG Sheng , WANG Run-bai , ZHANG Zhi-hui , FENG Shan-shan ,
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CHENG Ping , LIU Shu-guang
（1. School of Environmental and Safety Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, Jiangsu, China;
2. Jiangsu Key Laboratory of Advanced Catalytic Materials and Technology, Changzhou University, Changzhou 213164,
Jiangsu, China）
Abstract: Zirconium tetrachloride (ZrCl 4), terephthalic acid (H 2BDC) and graphene oxide (GO) were used
as raw materials to synthesize UiO-66/GO nanocomposites by solvothermal method. The obtained
UiO-66/GO nanocomposites were characterized by SEM, TEM, XRD, FTIR and N 2 adsorption-desorption
isotherm analysis. The results showed that UiO-66 grew uniformly on the GO sheet to form a 2D loaded
structure. The addition of GO did not affect the crystal structure of UiO-66. When the mass fraction of GO
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was 2%, the composite UiO-66/GO-2 had the highest specific surface area of 738 m /g. The synergistic
effect of UiO-66/GO-2 made the removal rate of Congo red (CR) much higher than that of UiO-66 and GO.
The composite UiO-66/GO-2 had a CR adsorption capacity was 561.79 mg/g at 318 K, which was 2.8 and
7.1 times that of UiO-66 and GO under the same conditions, respectively.
Key words: graphene oxide; metal organic framework;UiO-66/GO; congo red (CR); adsorption; water treatment
technology
Foundation item: National Natural Science Foundation of China (41371446, 41271498)

CR 染料是一种典型的阴离子偶氮染料 [1-2] ，由 隙率和可调性，被认为是一种极具潜力的吸附候选
于其化学结构复杂、色度大和稳定性高等特点严重 材料 [6-7] 。UiO-66 是以 Zr 为金属中心,对苯二甲酸
危害了人体健康和水生态系统 [3-5] 。因此，开发有效 (H 2 BDC)为有机配体的刚性金属有机骨架材料，因
的去除方法势在必行。吸附法因去除率高、能耗低 其具有水、化学稳定性和比表面积大的优点而被广
和操作简单，被认为是最具竞争力的方法之一。 泛应用。然而，UiO-66 的开放框架不能提供强大的
金属有机骨架（MOFs）具有高比表面积，高孔 非特异吸附性去捕获分子，从而影响了对大分子染

收稿日期：2018-06-25; 定用日期：2018-10-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180463
基金项目：国家自然科学基金项目（41371446，41271498）
作者简介：冯 胜（1975—），男，博士，副教授，电话：0519-86330080，E-mail：shfeng@cczu.edu.cn。