Page 192 - 《精细化工》2022年第10期

·2126· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

由图3 可知，SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂在 2θ=5.9°、 表 2 ZIF-8、SA/GO 和 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂灰分的
11.3°、13.4°、14.6°、22.4°、24.6°处出现 ZIF-8 的特 质量分数
征衍射峰，说明 ZIF-8 已成功生长在 SA/GO 基底上 [29] 。 Table 2 Mass fraction of ash of ZIF-8, SA/GO and SA/GO/
ZIF-8 composite adsorbent
同时 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂出现了 SA/GO 基底材
样品 灰分质量分数/%
料在 2θ=10°左右宽泛的弥散峰，这也导致 SA/GO/
SA/GO 34.71
ZIF-8 晶体的衍射峰强度有所降低。
ZIF-8 65.05
2.1.4 比表面积及孔径分析
SA/GO/ZIF-8 45.09
SA/GO 和 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的比表面积
及孔径测试结果如表 1 所示。由表 1 可知，在 SA/GO 2.2 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC 的吸附性能
基底上负载了 ZIF-8 纳米晶体后，丰富了孔道结构， 2.2.1 ZIF-8、SA/GO 与 SA/GO/ZIF-8 吸附性能的
材料孔结构有所调节，所制备的 SA/GO/ZIF-8 复合 比较
吸附剂具有高比表面积及多孔结构，可以产生大量 室温下，将 30 mg ZIF-8、SA/GO 与 SA/GO/ZIF-8
的吸附活性位点，更加有利于吸附的进行。 复合吸附剂分别加入到100 mL初始质量浓度为50 mg/L
的 TC 溶液中，考察了 ZIF-8、SA/GO 与 SA/ GO/ZIF-8
表 1 比表面积及孔径分析
Table 1 Specific surface area and pore size analysis 复合吸附剂对 TC 的降解效果，结果见图 5。如图 5
所示，ZIF-8、SA/GO 与 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的
比表面积/ 总孔容/ 平均
样品 2 孔隙率/% 平衡吸附量分别为 62.60、76.60 和 125.37 mg/g。由此
(m /g) (mL/g) 孔径/nm
SA/GO 29.3 64.7 3.1 6209.6 可见，所制备的 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC 的
SA/GO/ZIF-8 398.1 89.4 4.2 3200.9 吸附性能明显优于 ZIF-8 和 SA/GO。这是由于采用
原位生长法制备的 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂表面可生
2.1.5 TG 分析
成大量的羧基和羟基等活性吸附位点，改善了 TC 与
ZIF-8、SA/GO 和 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的 [30]
吸附剂之间的扩散，从而明显提高了其吸附性能 。
TG 曲线见图 4。由图 4 可知，SA/GO 在 225.5 ℃时
出现了明显的质量损失，800 ℃时质量保留率为
34.71%。纯 ZIF-8 在 800 ℃下的质量保留率达到
65.05%。对于 SA/GO/ZIF-8，800 ℃下的质量保留
率显著提高到 45.09%，表明 ZIF-8 纳米晶体成功地
固定在 SA/GO 基体上。且与 SA/GO 相比，SA/GO/ZIF-8
复合吸附剂的初始分解温度增加了 24.5 ℃，最大分
解温度增大了 228.2 ℃。这是因为 ZIF-8 晶体热稳定
性较高，负载在 SA/GO 基底上时，提高了材料的降

解温度。通过计算得到，ZIF-8 的负载率为 34.21%。 图 5 ZIF-8、SA/GO 与 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC
结果表明，SA/GO 微球对 ZIF-8 有较高的负载率。 吸附性能的比较
相应的灰分含量参数在表 2 中列出。 Fig. 5 Comparison of adsorption properties of ZIF-8, SA/
GO and SA/GO/ZIF-8 composite adsorbent for TC

2.2.2 pH 对吸附性能的影响
在温度为 25 ℃且吸附时间为 10 h 条件下，研
究 pH 对 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂吸附性能的影响
及 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的零点电荷和 Zeta 电
位，结果见图 6（∆pH 为最初实验调节的 pH 减去吸
附结束后测得的 pH）。由图 6a 可知，pH 在 4~7 范
围内，SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC 的平衡吸附量
逐渐增加，在 pH=7 时，平衡吸附量达到最大，为
125.37 mg/g，pH>7 后，平衡吸附量逐渐降低。由图

图 4 ZIF-8、SA/GO 和 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的 TG 6b 可知，SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的等电点（pH pzc ）
曲线 约为 6.7，图 6b 插图显示了 pH 对 SA/GO/ZIF-8 复
Fig. 4 TG curves of ZIF-8, SA/GO and SA/GO/ZIF-8 composite 合吸附剂的 Zeta 电位的影响。SA/GO/ZIF-8 复合吸
adsorbent