Page 193 - 《精细化工》2022年第10期

第 10 期 王少婷，等: ZIF-8 负载海藻酸钠/氧化石墨烯基底用于吸附盐酸四环素 ·2127·

附剂的 Zeta 电位随着 pH 的增加而逐渐降低。在中 2.2.3 温度和时间对吸附性能的影响
性环境中，TC 以中性分子存在，这使得 TC 分子具 在吸附时间为 10 h 且 pH 为 7 的条件下，考察
有相对较大的疏水性，使其更容易与复合吸附剂结 了温度对 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂吸附性能的影
合，同时 TC 分子上的含氧官能团也可促进其与 响，结果见图 7。由图 7 可知，当 TC 的质量浓度小于
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的结合 [27] 。在酸性环境中， 30 mg/L 时，升高温度对 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂表面发生质子化使其携带 吸附性能影响不大。这可能是因为 SA/GO/ZIF-8 复
正 电荷，且 TC 也以 阳离子形式 存在，所以 合吸附剂表面具有较多的吸附活性位点，且溶液中
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂与 TC 之间存在一定的静
TC 的质量浓度相对较低，游离的 TC 分子极易与
电斥力作用。但是从不同 pH 条件下测得的平衡吸
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂表面大量的吸附活性位点
附量可以看出，与中性条件相比，在酸性条件下
发生碰撞，无需外界温度的辅助即可达到最佳吸附
SA/GO/ZIF-8 对 TC 的吸附能力有所降低，但是减小
效果 [33] 。当 TC 的质量浓度大于 30 mg/L 时，在相
的幅度不大 。同样地， 在碱性环境 中， TC 与
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂均带有负电荷，静电斥力 同质量浓度下，升温可促进 SA/GO/ZIF-8 复合吸附
作用的存在也使得 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的吸附 剂对 TC 的吸附作用。这可能是由于随着吸附反应
量有所降低 [31] 。这说明虽然 SA/GO/ ZIF-8 复合吸附 的进行，SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂表面的吸附活性
剂与 TC 之间存在一定的静电斥力，但是可能由于 位点逐渐被占据，溶液中游离的 TC 分子与吸附活
TC 的分子结构中含有芳香环，而芳香环上的 π 电子 性位点的碰撞概率逐渐减小，温度的升高可使 TC
极易与 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的 π 电子发生 π-π 分子在溶液中的运动增加，从而增加了 TC 的动能 [34] 。
相互作用，从而使得 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的吸 另一方面，温度的升高增强了 SA/GO/ZIF-8 复合吸
附量仍然较大 [32] 。综上所述，中性条件更适合 附剂表面含氧基团的活性 [35] ，提高了 TC 与吸附剂
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC 的吸附。 表面的基团接触概率，进而提升了 SA/GO/ZIF-8 复

合吸附剂对 TC 的吸附能力。

图 7 温度对 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂吸附性能的影响
Fig. 7 Effect of temperature on adsorption properties of
SA/GO/ZIF-8 composite adsorbent

不同温度下，当吸附时间为 10 h 且 pH 为 7 时，
SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC 的吸附热力学参数
如表 3 所示。

表 3 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂对 TC 的吸附热力学参数
图 6 pH 对 SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂吸附性能的影
Table 3 Thermodynamic parameters of SA/GO/ZIF-8 composite
响（a）；SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的零点电荷 adsorbent for TC
（插图为：SA/GO/ZIF-8 复合吸附剂的 Zeta 温度/℃ ∆G/(kJ/mol) ∆H/(kJ/mol) ∆S/[J/(mol·K)]
电位）（b） 25 –2.2786 4.1995 21.7276
Fig. 6 Effect of pH on adsorption properties of SA/ 35 –2.4828 21.6852
GO/ZIF-8 composite adsorbent (a); Zero charge 45 –2.7485 21.8388
of SA/GO/ZIF-8 composite adsorbent (Inset
is Zeta potential of SA/GO/ZIF-8 composite
adsorbent) (b) 从表 3 可以看出，∆G<0，表明 SA/GO/ZIF-8 复