Page 178 - 《精细化工》2023年第2期
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·400· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
1.2.3 UiO-66-NH 2 /MoS 2 的制备 灰分质量分数,%;h 3 为 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PFU 灰分
将 30 mL DMF 加入到 50 mL 烧杯中;接着,加 质量分数,%。
入 160 mg MoS 2 、466 mg ZrCl 4 和 363 mg C 8 H 7 NO 4 , 1.3.5 N 2 吸附-脱附测试
在室温下 240 W 超声分散 30 min,将所得溶液转移 采用比表面积测定仪,取少量 UiO-66-NH 2/MoS 2
至 100 mL 聚四氟乙烯反应器中;然后,在 120 ℃ 来检测比表面积和孔径分布,根据相应的 Brunauer-
烘箱中静置 24 h,在静置过程中,ZrCl 4 与 C 8 H 7 NO 4 Emmett-Teller(BET)和 Barrettd-Joynerd- Halenda
反应得到 UiO-66-NH 2 ,同时通过 MoS 2 和 UiO-66- (BJH)方法计算相应的孔径分布参数。
NH 2 界面上的 Mo—S 键和 S—O 键与 MOS 2 结合,得 1.3.6 压汞仪测试
到 UiO-66-NH 2 /MoS 2 。 采用高性能全自动压汞仪对复合材料的孔尺寸
1.2.4 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 的原位合成 进行检测。样品在检测前需保持干燥状态,取复合
将 30 mL DMF 加入到 50 mL 烧杯中;接着, 材料小块平整横截面装入样品管,将样品管放入低压
加入 160 mg MoS 2 和 466 mg ZrCl 4 ,在室温下 240 W 站,进行低压实验,然后将样品管取出放入高压站,
超声分散 30 min,转移至 100 mL 聚四氟乙烯反应 进行高压实验,合并低压高压数据,得出相应数据。
器中,然后在 120 ℃烘箱中反应 24 h,得到深褐色 1.3.7 电感耦合等离子发射光谱测试
溶液。将块状 PUF 加入到上述溶液中静置 12 h 后, 取适量样品溶于王水〔V(浓盐酸)∶V(浓硝酸)=
再将 363 mg C 8 H 7 NO 4 加入混合物中,并搅拌 1∶3〕中,煮沸至近干,然后向其加入适量的去离
18 h [23] ;然后,将得到的产物置于烧杯中,加入 50 mL 子水继续煮沸,重复 2 次,将剩余的溶液倒入比色
甲醇搅拌 10 min,再用新鲜甲醇替换溶液,此过程 管中稀释,装入 10 mL 离心管中,采用等离子耦合
重复 5 次后,将其置于 60 ℃烘箱中干燥 10 h,即 发射光谱仪测定元素质量分数。
可得到多孔性固体吸附剂 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF。 1.3.8 吸附剂零点电荷测定
1.3 表征与性能测试 使用 pH 计测定零点电荷。将 0.05 mol/L NaCl
1.3.1 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)测试 溶液用 0.1 mol/L HCl 或 NaOH 调节 pH(pH i )至 2、
对于粉末样品,将少量粉末样品粘附在贴有导 3、4、5、6、7、8 和 9。将 50 mg 待测样品分别与
电胶的样品台上。对于 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF, 10 mL 调节好 pH 的溶液混合,然后室温(25 ℃)
首先将其干燥,取小块横截面,–40 ℃冷冻干燥 12 h 在恒温振荡器中振荡 48 h 后,测量上清液的 pH,
后,粘附在贴有导电胶的样品台上。喷金处理后, 记录为 pH f ,pH i 对 ΔpH(pH i –pH f )作曲线,则曲
采用 FE-SEM 进行观察。 线与横坐标的交点为吸附剂零点电荷(pH pzc )。
1.3.2 TEM 测试 1.3.9 吸附性能测试
测试前称取少量的待测样品于无水乙醇中,通 称取 0.1 g 吸附剂 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 于装
过超声处理使样品分散均匀后,用移液枪吸取少量 有 50 mL 质量浓度为 50 mg/L Cr(Ⅵ)溶液的锥形瓶中,
悬浮液体滴到铜网上,室温自然干燥后,对材料进 于室温(25 ℃)下振荡 6 h 后取样,离心处理(4500
行 TEM 检测。 r/min, 10 min),用紫外-可见分光光度计在 540 nm
1.3.3 XRD 测试 处测定 Cr(Ⅵ)溶液上清液的吸光度,根据吸附前后
对于粉末样品,将少量的粉末制成十分平整的 质量浓度变化,按式(2)和(3)计算 UiO-66-NH 2 /
平面试片,对于 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF,在其干 MoS 2 @PUF 对 Cr(Ⅵ)的吸附容量和去除率:
燥前,取小块平整横截面进行检测。测试条件:靶 q ( )/V m (2)
t 0 t
材 Cu,管电压 40 V,管电流 40 mA,样品扫描范围 R /% ( )/ 100 (3)
0 t 0
为 5°~60°。 式中:q t 为 Cr(Ⅵ)吸附容量,mg/g;R 为 Cr(Ⅵ)的去
1.3.4 TGA 测试 除率,%;V 为 Cr(Ⅵ)溶液体积,mL;m 为吸附剂质
称取 3~8 mg 样品置于坩埚内,在 N 2 保护下, 量,g;ρ 0、ρ t 为 Cr(Ⅵ)初始和 t 时刻的质量浓度,g/L。
升温速度为 10 ℃/min,采用同步 TG-DSC 热分析 1.3.10 pH 对吸附性能的影响
仪在 30~700 ℃内对样品进行检测,并根据式(1) 控制 UiO-66-NH 2 /MoS 2 @PUF 用量 0.1 g、吸附
计算 UiO-66-NH 2 /MoS 2 在 PUF 上的负载率 [24] : 温度 30 ℃,50 mL 初始质量浓度 50 mg/L Cr(Ⅵ)溶
h h 液用 0.1 mol/L NaOH 和 0.1 mol/L HCl 调节 pH 分别
r /% 3 2 100 (1)
h h 2 为 2、4、6、8、10 和 12,室温(25 ℃)下进行吸
1
式中:r 为 UiO-66-NH 2 /MoS 2 的负载率,%;h 1 为 附实验,采用紫外-可见分光光度计在 540 nm 处测定
UiO-66-NH 2 /MoS 2 灰分质量分数,%;h 2 为纯 PUF Cr(Ⅵ)溶液上清液的吸光度,当吸光度不变时,达到