本發(fā)明涉及一種金屬有機(jī)骨架材料的制備技術(shù),特別涉及一種去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料及其制備方法。
背景技術(shù):
60Co作為主要的放射性核素之一,由于能夠發(fā)射1.17兆電子伏和1.33兆電子伏兩種高能量γ射線,因而被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),醫(yī)學(xué)及科學(xué)研究領(lǐng)域中。然而,放射性核素在服務(wù)于人類生產(chǎn)生活的同時(shí),也產(chǎn)生了大量的放射性廢物,對(duì)人類健康安全和環(huán)境保護(hù)造成了直接或者間接的影響和傷害。因此,尋求一種能夠有效去除放射性廢水中60Co的方法顯得十分必要。
目前廢水中鈷離子的去除方法有溶劑萃取法、離子交換樹脂法、沉淀法、膜分離法和吸附法等。所述溶劑萃取法和離子交換樹脂法都必須使用有機(jī)物作為萃取或分離的載體,而使用的有機(jī)物的抗輻射能力較差,在強(qiáng)放射條件下易分解失效;所述沉淀法需要在高pH值、高溫和強(qiáng)氧化劑存在下進(jìn)行,成本較高;所述膜分離法對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高,需要將用水進(jìn)行預(yù)處理;而所述吸附法具有處理效果好、工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),是廢水中鈷離子治理方法中的一種較為行之有效的方法,但目前使用的吸附劑吸附容量較低、吸附效果較差,因此尋求一種選擇性好、吸附容量高的新型的吸附劑顯得十分必要。
金屬-有機(jī)骨架(metal-organic framework,MOF)材料主要是由芳香酸或堿的氮、氧多齒有機(jī)配體通過配位鍵與無機(jī)金屬中心雜化形成的一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體材料。由于與沸石的孔結(jié)構(gòu)相近,而骨架更具柔軟性,合成過程中的有機(jī)配體中的R基團(tuán)易被修飾,因此可被設(shè)計(jì)合成具有不同孔道結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性的MOF材料,并被廣泛應(yīng)用于催化、氣體存儲(chǔ)、藥物遞釋、分離等方面。
盡管MOF材料已存在幾十年,但到上世紀(jì)九十年代末才合成具有穩(wěn)定孔結(jié)構(gòu)的MOF材料,并在最近幾年才有應(yīng)用MOF材料分離重金屬離子和放射性核素的報(bào)道。近年來,用MOF材料去除廢水中的重金屬離子和降解農(nóng)藥、有機(jī)染料等有機(jī)毒物的研究引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視,并已在凈化污水和處理工業(yè)廢水等領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際工業(yè)應(yīng)用研究。大量研究結(jié)果表明,用MOF材料從廢水中回收或處理貴重金屬及放射性核素,具有合成材料廣泛、吸附量大、選擇性好、動(dòng)力學(xué)平衡快、工藝過程不會(huì)造成二次環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),特別適用于中低濃度廢水的處理,但將MOF材料專用于含鈷廢水的吸附分離處理研究卻很少有報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于上述所述,本發(fā)明的目的是提供一種去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料及其制備方法:該方法是先制備UiO-66-NH2,再制備UiO-66-R1,最后制得用于去除廢水中鈷離子的吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base;并將其用于廢水中鈷離子的吸附處理,所制備的用于去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)框架材料對(duì)鈷離子的吸附量最大可達(dá)256mg/g。本發(fā)明的制備方法具有工藝簡(jiǎn)單、無二次污染、金屬有機(jī)骨架材料可循環(huán)利用、節(jié)約資源等特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是由以下技術(shù)措施構(gòu)成的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明所述一種去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料的制備方法,包括以下工藝步驟:
(1)UiO-66-NH2的制備
取0.5-2.0g 2-氨基對(duì)苯二甲酸和0.5-2.0g四氯化鋯,將它們一起放入N,N-二甲基甲酰胺中溶解,再加入2.0-10.0毫升鹽酸,充分?jǐn)嚢韬笤俪?5分鐘得混合溶液;隨后將此混合溶液轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜中,加熱至120℃并保持此溫度48小時(shí),自然冷卻至室溫,經(jīng)過濾后,用乙醇洗滌后進(jìn)行干燥,得到白色固體粉末UiO-66-NH2;
(2)UiO-66-R1的制備
將步驟(1)所得白色固體粉末UiO-66-NH2取1.0-3.0g分散在乙醇溶液中;再加入0.3-1.0g對(duì)苯二甲醛得混合溶液,將此混合溶液回流10小時(shí);冷卻至室溫,經(jīng)過濾后,并用乙醇洗滌后進(jìn)行干燥,得到黃色固體粉末UiO-66-R1;
(3)去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base的制備
將步驟(2)得到的UiO-66-R1取1.0-3.0g,分散在乙醇溶液中;再加入0.3-1.5g對(duì)氨基苯甲酸于其中得混合溶液,將此混合溶液回流20小時(shí),冷卻至室溫,經(jīng)過濾后,并用乙醇洗滌后進(jìn)行干燥,即制得用于去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base。
上述技術(shù)方案中,步驟(1)中所述2-氨基對(duì)苯二甲酸的用量為1.34g,四氯化鋯的用量為1.25g,鹽酸的用量為5.0毫升。
上述技術(shù)方案中,步驟(2)中所述UiO-66-NH2的用量為2.0g,對(duì)苯二甲醛的用量為1.0g。
上述技術(shù)方案中,步驟(3)中所述UiO-66-R1的用量為1.5g,對(duì)氨基苯甲酸的用量為0.75g。
本發(fā)明所述一種去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料的制備方法所制備的金屬有機(jī)骨架材料為含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base。
本發(fā)明提供一種經(jīng)上述方法所制備的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base用于吸附處理廢水中鈷離子的方法,包括以下操作工藝步驟:首先,取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷廢水,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH值為2.5~10;然后加入金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,于5℃~35℃條件下對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理;吸附處理時(shí)間5-600分鐘;隨后將吸附劑金屬有機(jī)骨架材料與被吸附的含鈷廢水進(jìn)行分離,將分離得到的吸附了鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base用洗脫劑進(jìn)行洗脫;可將其回收循環(huán)利用。
對(duì)上述吸附處理后廢水中鈷離子含量的檢測(cè)方法為:取上述吸附后的混合溶液,在離心機(jī)上以轉(zhuǎn)速10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升容量瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后,采用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量。
為了取得更好的鈷離子吸附處理效果,本發(fā)明可進(jìn)一步采取以下技術(shù)措施:
上述技術(shù)方案中,所述含鈷廢水的pH值調(diào)整為7.0-9.0。
上述技術(shù)方案中,所述含鈷廢水的pH值調(diào)整為8.4。
上述技術(shù)方案中,所述吸附鈷離子的吸附溫度為20~30℃。
上述技術(shù)方案中,所述吸附鈷離子的吸附溫度為25℃。
上述技術(shù)方案中,所述吸附鈷離子的吸附時(shí)間為5-600分鐘。
上述技術(shù)方案中,所述吸附鈷離子的吸附時(shí)間為300分鐘。
本發(fā)明所述一種去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料的制備方法所依據(jù)的原理是:所制備的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base中的UiO-66-NH2含有氨基,氨基與對(duì)苯二甲醛反應(yīng)可以生成帶單希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-R1,UiO-66-R1含有游離醛基,進(jìn)一步與對(duì)氨基苯甲酸反應(yīng)則得到可用于去除廢水中鈷離子的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base。
本發(fā)明所述用于去除廢水中鈷離子的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base合成示意圖如下:
附圖說明
圖1中,(a)為本發(fā)明制備的UiO-66-NH2的熱重分析圖,(b)為本發(fā)明制備的UiO-66-Schiff base的熱重分析圖;
圖2為本發(fā)明吸附廢水中鈷離子前后UiO-66-Schiff base的紅外分析圖,其中,(a)為吸附后的UiO-66-Schiff base紅外分析圖;(b)為吸附前的UiO-66-Schiff base紅外分析圖;
圖3為本發(fā)明制備的UiO-66-Schiff base的XRD分析圖,其中,(a)為模擬UiO-66-NH2,(b)為UiO-66-NH2,(c)為UiO-66-Schiff base,(d)為吸附廢水中鈷離子后的UiO-66-Schiff base;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例中含鈷廢水不同pH對(duì)UiO-66-Schiff base吸附廢水中鈷離子的影響曲線圖(其中選取pH為4,5,6,7,8,8.4,9);
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中不同吸附處理溫度對(duì)UiO-66-Schiff base吸附廢水中鈷離子的影響曲線圖(其中選取溫度為5℃,15℃,25℃,35℃);
圖6為本發(fā)明實(shí)施例中不同吸附處理時(shí)間對(duì)UiO-66-Schiff base吸附廢水中鈷離子的影響曲線圖(其中選取時(shí)間為5分鐘,10分鐘,15分鐘,30分鐘,60分鐘,150分鐘,300分鐘,600分鐘);
圖7為本發(fā)明實(shí)施例中不同初始鈷離子濃度中UiO-66-Schiff base吸附廢水中鈷離子的影響曲線圖(其中選取初始鈷離子濃度為10mg/L,18mg/L,27mg/L,36mg/L,46mg/L,62mg/L,69mg/L,72.5mg/L)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例及實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖來進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明,下面各實(shí)施例僅用于舉例說明本發(fā)明,而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的任何限制。
本發(fā)明所述去除廢水中鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base的制備方法,按照前面所述工藝步驟進(jìn)行。
實(shí)施例1
取1.34g 2-氨基對(duì)苯二甲酸和1.25g四氯化鋯,將它們一起放入150毫升N,N-二甲基甲酰胺中溶解;再加入5.0毫升鹽酸,充分?jǐn)嚢韬笤俪?5分鐘,隨后將此混合溶液轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜中,加熱至120℃,并保持此溫度48小時(shí);自然冷卻至室溫,經(jīng)過濾后,用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,得到白色固體粉末UiO-66-NH2;將所得白色固體粉末UiO-66-NH2取2.0g分散在100毫升乙醇中,再加入1.0g對(duì)苯二甲醛得混合溶液,將此混合溶液回流10小時(shí),冷卻至室溫后經(jīng)過濾,并用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,得到黃色固體粉末UiO-66-R1;將所得黃色固體粉末UiO-66-R1取1.5g分散在100毫升乙醇中,再加入0.7 5g對(duì)氨基苯甲酸得混合溶液,將此混合溶液回流20小時(shí),冷卻至室溫后經(jīng)過濾,并用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,即制得用于去除廢水中鈷離子的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base。
實(shí)施例2
取0.5g 2-氨基對(duì)苯二甲酸和0.5g四氯化鋯,將它們一起放入150毫升N,N-二甲基甲酰胺中溶解;再加入2.0毫升鹽酸,充分?jǐn)嚢韬笤俪?5分鐘,隨后將此混合溶液轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜中,加熱至120℃,并保持此溫度48小時(shí);自然冷卻至室溫后經(jīng)過濾,用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,得到白色固體粉末UiO-66-NH2;將所得白色固體粉末UiO-66-NH2取3.0g分散在100毫升乙醇中,再加入1.0g對(duì)苯二甲醛得混合溶液,將此混合溶液回流10小時(shí),冷卻至室溫后經(jīng)過濾,并用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,得到黃色固體粉末UiO-66-R1;將所得黃色固體粉末UiO-66-R1取1.0g分散在100毫升乙醇中,再加入0.3g對(duì)氨基苯甲酸得混合溶液,將此混合溶液回流20小時(shí),冷卻至室溫后經(jīng)過濾,并用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,即制得用于去除廢水中鈷離子的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base。
實(shí)施例3
取2.0g 2-氨基對(duì)苯二甲酸和2.0g四氯化鋯,將它們一起放入150毫升N,N-二甲基甲酰胺中溶解;再加入10.0毫升鹽酸,充分?jǐn)嚢韬笤俪?5分鐘,隨后將此混合溶液轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜中,加熱至120℃,并保持此溫度48小時(shí);冷卻至室溫后經(jīng)過濾后,用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,得到白色固體粉末UiO-66-NH2;將所得白色固體粉末UiO-66-NH2取1.0g分散在100毫升乙醇溶液中;再加入0.3g對(duì)苯二甲醛得混合溶液,將此混合溶液回流10小時(shí);冷卻至室溫后過濾,并用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,得到黃色固體粉末UiO-66-R1;將所得黃色固體粉末UiO-66-R1取3.0g分散在100毫升乙醇中,再加入1.5g對(duì)氨基苯甲酸得混合溶液,將此混合溶液回流20小時(shí),冷卻至室溫后經(jīng)過濾,并用乙醇洗滌三次后進(jìn)行干燥,即制得用于去除廢水中鈷離子的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base。
下面是使用本發(fā)明所制備的含雙希夫堿官能團(tuán)的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base作為吸附劑用于吸附處理含鈷廢水能力的考察實(shí)施例,按照前面所述的操作工藝步驟進(jìn)行。
在以下實(shí)施例中,各不同濃度的含鈷廢水均為模擬的含鈷廢水,即將市售的CoNO3先配置成1000mg/L的含鈷溶液,再用0.2mol/L的2-環(huán)己氨基乙磺酸溶液對(duì)其稀釋到實(shí)驗(yàn)所需濃度;利用所述金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base對(duì)含鈷廢水進(jìn)行吸附處理,考察其不同pH的含鈷溶液,不同吸附處理溫度,不同吸附處理時(shí)間和不同原始鈷離子濃度等各因素對(duì)吸附劑UiO-66-Schiff base吸附鈷離子的影響,其具體實(shí)施例如下:
實(shí)施例1
取濃度為10mg/L體積為100毫升含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液將其調(diào)節(jié)pH至4.0,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩360分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后,采用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量可達(dá)2.3mg/g。
實(shí)施例2
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7.0,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩360分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量可達(dá)8.5mg/g。
實(shí)施例3
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩360分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量可達(dá)72.3mg/g。
實(shí)施例4
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至9.0,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩360分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量可達(dá)80.3mg/g。
實(shí)施例5
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在5℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩360分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為63.3mg/g。
實(shí)施例6
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在35℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩360分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為78.4mg/g。
實(shí)施例7
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩60分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為57.4mg/g。
實(shí)施例8
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩600分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為72.3mg/g。
實(shí)施例9
取濃度為10mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩600分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為72.3mg/g。
實(shí)施例10
取濃度為20mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩600分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為118.3mg/g。
實(shí)施例11
取濃度為50mg/L體積為100毫升的含鈷溶液,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩600分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為196.3mg/g。
實(shí)施例12
取濃度為72.mg/L體積為100毫升的含鈷廢水,以0.2mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.4,再加入吸附劑金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base 10mg,然后放置在25℃恒溫振蕩器中對(duì)廢水中鈷離子進(jìn)行吸附處理,以150rpm振蕩600分鐘后,取吸附后混合溶液4毫升,在離心機(jī)上以10000rpm離心5分鐘;再取1毫升上清液于25毫升錐形瓶中,加入1毫升pH為4.5的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液和1毫升4g/L的亞硝基-R鹽溶液,用蒸餾水定容后用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子的吸附量為225.6mg/g。
實(shí)施例13
取100毫升不同初始濃度(10mg/L—72.5mg/L)的含鈷廢水,分別調(diào)節(jié)pH為8.4,再分別加入吸附劑UiO-66-Schiff base 10mg,然后在25℃溫度下以150rpm恒溫振蕩600分鐘后,用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定鈷離子含量。其結(jié)果如圖7所示;用朗格繆爾(Langmuir)等溫吸附模型模擬,其最大吸附量可達(dá)256mg/g。
本發(fā)明將所述吸附劑金屬有機(jī)骨架材料與被吸附的含鈷廢水進(jìn)行分離,將分離得到的吸附了鈷離子的金屬有機(jī)骨架材料——UiO-66-Schiff base用洗脫劑進(jìn)行洗脫;可將其回收循環(huán)利用。