Page 176 - 《精细化工》2023年第2期

第 40 卷第 2 期 精 细 化 工 Vol.40, No.2
20 23 年 2 月 FINE CHEMICALS Feb. 2023

水处理技术与环境保护
UiO-66-NH /MoS @PUF 的制备
2
2
及其对 Cr(Ⅵ)的吸附

任龙芳 1,2 ，高晓东 1,2 ，张馨月 1,2 ，强涛涛 1,2

（1. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院，陕西 西安 710021；2. 轻化工程国家级实验教学示范中心，
陕西 西安 710021）

摘要：为了解决金属-有机骨架材料 UiO-66-NH 2 在水中难以回收的问题，同时进一步提高其对 Cr(Ⅵ)的吸附容
量，通过掺杂 MoS 2 ，制备了 UiO-66-NH 2 /MoS 2 ；然后，通过原位生长法将 UiO-66-NH 2 /MoS 2 均匀生长在聚氨酯
泡沫（PUF）上，制备出复合材料 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF，将其用于对 Cr(Ⅵ)的吸附。采用 XRD、SEM、TEM、
TGA 和 BET 对 UIO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 进行了表征。结果表明，UiO-66-NH 2 /MoS 2 均匀生长在 PUF 表面上，
且负载率高达 28%。当 pH=4 时，Cr(Ⅵ)去除率可达 89%，经 5 次循环吸附后，Cr(Ⅵ)的去除率仍保持在 83%，
表明 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 具有良好的循环利用性。UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 吸附循环 1 次后，Cr(Ⅵ)溶液中
Zr(Ⅳ)的质量浓度为 0.0785 mg/L，说明吸附过程中 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 具有出色的化学稳定性。准二级动
力学模型和 Langmuir 模型可以较好地描述 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 对 Cr(Ⅵ)的化学吸附过程。
关键词：金属-有机骨架材料；聚氨酯泡沫；Cr(Ⅵ)；MoS 2 ；吸附；水处理技术
中图分类号：X703；TQ424 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2023) 02-0398-09

Preparation and absorption performance of
UiO-66-NH 2/MoS 2@PUF for Cr(Ⅵ)

1,2
1,2
1,2
1,2
REN Longfang , GAO Xiaodong , ZHANG Xinyue , QIANG Taotao
（1. College of Bioresources Chemical & Materials Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an
710021, Shaanxi, China; 2. National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education,
Xi'an 710021, Shaanxi, China）
Abstract: To solve the difficult recovery problem of metal-organic skeleton material UiO-66-NH 2 in water
and further improve its adsorption efficiency for Cr(Ⅵ), composite material UiO-66-NH 2/MoS 2@PUF was
synthesized via in-situ growth of UiO-66 doped with molybdenum disulfide (UiO-66-NH 2/MoS 2) on
polyurethane foam (PUF) and used for Cr(Ⅵ) adsorption. The UiO-66-NH 2/MoS 2@PUF obtained was
characterized by XRD, SEM, TEM, TGA and BET. The results showed that UiO-66-NH 2 /MoS 2 was uniformly
loaded on the surface of PUF with the loading rate up to 28%. Moreover, the removal rate of Cr(Ⅵ) by
UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF adsorption reached 89% at pH=4, and remained at 83% after 5 recycles, indicating
the good recyclability of UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF. After one cyclic absorption of UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF,
the mass concentration of Zr(Ⅳ) in the residual solution after Cr(Ⅵ) adsorption was only 0.0785 mg/L,
suggesting the excellent chemical stability of UiO-66-NH 2/MoS 2@PUF. Furthermore, the adsorption
process of UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF for Cr(Ⅵ) followed quasi-second-order kinetic model and Langmuir
model.
Key words: MOFs; polyurethane foam; Cr(Ⅵ); MoS 2; absorption; water treatment technology

自然界中的铬元素在地壳中分布比较广泛，常 见的形态主要为 Cr(Ⅲ)和 Cr(Ⅵ)，两者的化学性质

收稿日期：2022-05-20; 定用日期：2022-08-15; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220475
基金项目：陕西省重点科技创新团队（2020TD-009）；陕西省教育厅青年创新团队建设科研计划项目（21JP014）
作者简介：任龙芳（1981—），女，教授，E-mail：renlf1010@163.com。