1 引言(Introduction)

　　熒光增白劑VBL是一種廣泛使用的陰離子熒光染料，涉及印染、紡織、洗滌、造紙、皮革、塑料、涂料等多個(gè)行業(yè)。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性強(qiáng)，屬于典型的芳香族化合物，分子結(jié)構(gòu)中包含多個(gè)苯環(huán)，同時(shí)具有二苯乙烯和苯氨基三嗪兩個(gè)共軛體系，不易生化降解，并且可在環(huán)境中持續(xù)累積。已經(jīng)有研究指出，殘留的VBL對(duì)人體具有基因毒性和致癌性。隨著熒光增白劑大量使用，如何有效地處理熒光增白劑廢水成為一個(gè)備受關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題.目前，處理熒光增白劑廢水的方法主要有高級(jí)氧化技術(shù)、光降解技術(shù)、生物降解技術(shù)及吸附技術(shù)，其中，吸附法因其成本低廉和操作性強(qiáng)，被認(rèn)為是一種快速高效的去除水中染料分子的方法，吸附技術(shù)的核心在于吸附劑。

　　金屬有機(jī)骨架材料(Metal Organic Frameworks, MOFs)是由金屬中心和有機(jī)橋聯(lián)配體通過(guò)自組裝配位形成的一種多孔材料，由于其具有超高的比表面積、較低的晶體密度及孔隙功能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。迄今，MOFs已經(jīng)在氣體的存儲(chǔ)、氣體的分離及液相吸附等方面表現(xiàn)出潛在應(yīng)用前景.MIL-68(Al)是MILs (Materials of the Institut Lavoisier)系列金屬有機(jī)骨架中的一種，是由法國(guó)以Férey為首的拉瓦錫研究小組所合成，其空間結(jié)構(gòu)是以AlO4(OH)2八面體單元與對(duì)苯二甲酸配體相互橋聯(lián)而成，其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征使它同時(shí)具有三角和六角孔道，開(kāi)孔直徑分別為6.0~6.4 Å和16~17 Å(Barthelet et al., 2004; Yang et al., 2012)，其晶體結(jié)構(gòu)如圖 1所示.

　　圖 1 MIL-68(Al)的晶體結(jié)構(gòu)

　　本研究旨在利用MOFs的優(yōu)異性能來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題，選用水穩(wěn)定的MIL-68(Al)作為吸附劑，吸附去除水中的VBL分子.探究pH值、離子強(qiáng)度、溫度、反應(yīng)時(shí)間、VBL初始濃度等影響因素對(duì)吸附過(guò)程的影響，并對(duì)吸附等溫線、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)及吸附機(jī)制進(jìn)行分析.以期為金屬有機(jī)骨架材料在吸附熒光增白劑廢水方面提供參考及理論依據(jù).

　　2 材料與方法(Materials and methods)2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑

　　實(shí)驗(yàn)所用藥品及試劑均為分析純，六水合氯化鋁(AlCl3·6H2O，99.99%)、對(duì)苯二甲酸(H2BDC，99%)、N, N-二甲基甲酰胺(DMF，99%)及熒光增白劑VBL(100%)購(gòu)置于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，鹽酸(HCl，37%)、氫氧化鈉(NaOH，98%)、氯化鈉(NaCl，99%)、氯化鈣(CaCl2，99%)及甲醇(CH3OH，99%)購(gòu)置于廣州化學(xué)試劑廠，實(shí)驗(yàn)用水為純水.

　　2.2 MIL-68(Al)的制備

　　MIL-68(Al)的制備參考巴斯夫?qū)＠�中所述方�?Schubert et al., 2008)，具體過(guò)程如下：4.88 g AlCl3·6H2O、5.0 g H2BDC溶解于300 mL DMF中，130 ℃條件下攪拌反應(yīng)18 h，冷卻后過(guò)濾得到MIL-68(Al)初產(chǎn)物;先后用DMF和甲醇將初產(chǎn)物分別洗滌3次，然后于100 ℃下真空干燥12 h，得到純凈的MIL-68(Al).

　　2.3 MIL-68(Al)的表征

　　采用傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR，CCR-1，美國(guó)尼高力公司)、粉末X射線衍射儀(XRD，Empyrean銳影，荷蘭帕納科公司)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM，Merlin，德國(guó)蔡司公司)、X射線光電子能譜儀(XPS，ESCALAB250Xi，美國(guó)賽默飛公司)、比表面測(cè)定儀(BET，Micromeritics 3Flex，美國(guó)麥克公司)及Zeta電位儀(Zetasizer Nano ZS，英國(guó)馬爾文儀器公司)對(duì)制備的MIL-68(Al)進(jìn)行表征.FTIR采用KBr壓片，收集400~4000 cm-1范圍的數(shù)據(jù);XRD采用Cu Kα射線(λ=0.15418 nm)，掃描步長(zhǎng)0.0131°，掃描速度9.664 s·步-1，掃描范圍為3°~50°;BET測(cè)定于77 K液氮條件下，測(cè)試前樣品于100 ℃下干燥12 h;Zeta電位測(cè)定于25 ℃條件下，MIL-68(Al)的濃度為0.01 g·L-1.

　　2.4 吸附實(shí)驗(yàn)方法

　　吸附實(shí)驗(yàn)在可控溫恒溫?fù)u床中進(jìn)行，首先將吸附劑加入到盛有VBL溶液的錐形瓶中，然后將錐形瓶密封置于恒溫?fù)u床中，在設(shè)定的條件下進(jìn)行吸附.搖床轉(zhuǎn)速(160 r·min-1)、錐形瓶容積(250 mL)、MIL-68(Al)投加量(20 mg)固定.VBL初始濃度(10~120 mg·L-1)、吸附時(shí)間(1~180 min)、溶液pH(2~11)和反應(yīng)溫度(15~35 ℃)等單因素對(duì)吸附的影響采用控制變量法.吸附完成之后，取樣于5000 r·min-1條件下離心2 min，吸取上清液通過(guò)紫外分光光度計(jì)(349 nm，DR5000，美國(guó)哈希公司)測(cè)定剩余VBL的濃度，樣品剩余濃度若超標(biāo)線，稀釋后進(jìn)行測(cè)量.吸附實(shí)驗(yàn)均采用2組平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值.

　　任意吸附時(shí)間VBL在MIL-68(Al)上的吸附量(qt)由式(1)計(jì)算，吸附平衡時(shí)VBL在MIL-68(Al)上的吸附量(qe)由式(2)計(jì)算.

(1) (2)

　　式中，C0、Ct和Ce分別為VBL初始濃度(mg·L-1)、任意吸附時(shí)間溶液中剩余的VBL濃度(mg·L-1)和吸附平衡時(shí)溶液中剩余的VBL濃度(mg·L-1);V是VBL溶液的體積(L);m是吸附劑投加的質(zhì)量(g).

　　3 結(jié)果與討論(Results and discussion)3.1 材料表征部分

　　根據(jù)已有研究，MIL-68(Al)的特征衍射峰在5°、10°和15°左右，并且在4°~6°之間有一個(gè)主要衍射峰(Schubert et al., 2008).實(shí)驗(yàn)制備得到的MIL-68(Al)的XRD表征結(jié)果如圖 2a所示，相應(yīng)的主要峰位及特征峰位十分吻合.此外，為了進(jìn)一步驗(yàn)證MIL-68(Al)材料制備成功，本研究利用單晶衍射數(shù)據(jù)對(duì)MIL-68(Al)的衍射圖樣進(jìn)行了優(yōu)化模擬.由XRD表征結(jié)果可以看到，實(shí)驗(yàn)得到的衍射峰與優(yōu)化模擬得到的衍射峰具有極高的相似度，說(shuō)明MIL-68(Al)材料制備成功，并且具有較高的純度.

　　圖 2 MIL-68(Al)的XRD(a)、FTIR表征圖(b)、N2吸附脫附曲線(c)、孔徑分布圖(d)和SEM圖(e、f)

　　MIL-68(Al)材料的表面官能團(tuán)分析結(jié)果如圖 2b所示，3665 cm-1處為MIL-68(Al)結(jié)構(gòu)中的μ2—OH的伸縮振動(dòng)(Seoane et al., 2013);3446 cm-1處的寬峰為自由水中的O—H振動(dòng);2550 cm-1和2520 cm-1處為H2BDC中C—H振動(dòng);1300 ~1700 cm-1之間的振動(dòng)峰為有機(jī)橋聯(lián)配體H2BDC上其他官能團(tuán)的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)(Petit et al., 2011)，包括羧基中的C=O、C—O和苯環(huán)中C=C振動(dòng);另外，1280 cm-1處為殘留的DMF中C—N的伸縮振動(dòng)(Barthelet et al., 2004).

　　圖 2c和2d分別為MIL-68(Al)的N2吸附脫附等溫線和孔徑分布圖.由圖 2c可以看出，等溫線屬于Ⅰ型，表明MIL-68(Al)是微孔結(jié)構(gòu)(Peng et al., 2012).通過(guò)圖 2d也可以進(jìn)一步看出，MIL-68(Al)的孔徑小于2 nm，并且在0.6~1.6 nm范圍均有分布.另外，由N2吸附脫附等溫線得到的MIL-68(Al)的比表面積為1297 m2·g-1，總孔容為0.70 m3·g-1，微孔孔容為0.41 m3·g-1.

　　利用SEM對(duì)制備的MIL-68(Al)微觀形貌進(jìn)行觀察，結(jié)果如圖 2e和圖 2f所示，可以看到，MIL-68(Al)晶體呈長(zhǎng)條狀，無(wú)序堆積在一起.

　　3.2 吸附實(shí)驗(yàn)部分3.2.1 pH值對(duì)吸附的影響

　　分別取10份濃度為50 mg·L-1的VBL溶液，每份體積為100 mL，將pH值依次調(diào)節(jié)為2、3、4、5、6、8、9、10、11，分別加入20 mg MIL-68(Al)吸附劑，25 ℃恒溫條件下振蕩吸附3 h，離心后調(diào)節(jié)溶液pH=8~9(熒光增白劑測(cè)定最適pH值，GB/T10661-1996)，測(cè)定吸光度，結(jié)果如圖 3a所示.由圖 3a可以看出，當(dāng)pH小于4時(shí)，MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附量隨著pH值增大而增加;當(dāng)pH為4~10時(shí)，MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附量基本保持恒定;當(dāng)pH大于10時(shí)，吸附量迅速降低.這可能是因?yàn)镸IL-68(Al)在強(qiáng)酸(pH < 4)或強(qiáng)堿(pH>10)條件下結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞(Xie et al., 2014)，導(dǎo)致MIL-68(Al)對(duì)VBL分子的吸附量降低.因此，綜合考慮VBL的熒光強(qiáng)度和吸附劑的穩(wěn)定性，后續(xù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)在pH=8.5±0.2條件下進(jìn)行.

　　圖 3 pH(a)、離子強(qiáng)度(b)、VBL初始濃度及溫度(c)對(duì)吸附的影響

　　3.2.2 離子強(qiáng)度對(duì)吸附的影響

　　分別取12份濃度50 mg·L-1的VBL溶液(pH=8.5)，每份溶液體積為100 mL，平均分成2組，一組加入NaCl固體，另一組加入CaCl2固體，兩組溶液鹽濃度梯度分別為0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mol·L-1.每份溶液中加入20 mg MIL-68(Al)，25 ℃恒溫條件下振蕩吸附3 h，結(jié)果如圖 3b所示.可以看出，隨著Na+濃度的增加，MIL-68(Al)對(duì)FWA VBL的吸附量基本保持不變，但隨著Ca2+濃度的增加，吸附量逐漸降低.通常情況下，電解質(zhì)的加入會(huì)壓縮雙電層，一方面消弱吸附劑與吸附質(zhì)之間的靜電作用，另一方面會(huì)改變吸附質(zhì)分子大小(Campinas et al., 2006;Filius et al., 2000; Greenwood et al., 2000).在本研究中，MIL-68(Al)與VBL之間存在強(qiáng)烈的靜電吸引作用，增加Na+濃度對(duì)吸附不利;但VBL是水溶性強(qiáng)的大分子，增加Na+濃度能使吸附質(zhì)分子減小，有利于吸附(Al-Degs et al., 2008); 以上兩種作用相互抵消使得Na+濃度對(duì)吸附基本沒(méi)有影響.而Ca2+會(huì)與VBL中的R-SO3-結(jié)合形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，屏蔽吸附劑電荷從而阻礙吸附，因此，Ca2+濃度增加導(dǎo)致吸附量降低.

　　3.2.3 初始濃度和溫度對(duì)吸附的影響

　　配制3組濃度梯度分別為10、20、30、40、60、80、100、120 mg·L-1的VBL溶液(pH=8.5)，每份溶液體積均為100 mL，每份溶液加入20 mg吸附劑，將3組溶液分別置于15、25、35 ℃條件下振蕩吸附3 h，結(jié)果如圖 3c所示.由圖可知，吸附量隨著VBL初始濃度的增加呈先增加后逐漸平衡的趨勢(shì)，這是因?yàn)楫?dāng)VBL濃度較低時(shí)，MIL-68(Al)表面有足夠的吸附位點(diǎn)結(jié)合熒光增白劑分子，隨著初始濃度的升高，吸附劑表面的吸附位點(diǎn)逐漸飽和.另外，由圖 3c也可以看出，當(dāng)VBL的初始濃度小于60 mg·L-1時(shí)，溫度對(duì)吸附量幾乎沒(méi)有影響;但初始濃度高于60 mg·L-1時(shí)，溫度對(duì)吸附量的影響開(kāi)始顯現(xiàn)，說(shuō)明升高溫度有利于吸附.同時(shí)由圖 3c插圖可以看出，隨著溫度的升高，MIL-68(Al)對(duì)FWA VBL的吸附量增大，說(shuō)明MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附反應(yīng)為吸熱反應(yīng).

　　3.2.4 時(shí)間對(duì)吸附的影響

　　分別取10份濃度為50 mg·L-1的VBL溶液(pH=8.5)，每份體積100 mL，每份加入20 mg吸附劑，25 ℃恒溫條件下振蕩吸附，分別在1、3、5、10、20、40、60、90、120、180 min定時(shí)取樣分析，結(jié)果如圖 4a所示.可以看出，在前20 min吸附速率非�？欤琕BL的去除率達(dá)到84%;當(dāng)吸附時(shí)間到達(dá)90 min時(shí)，基本到達(dá)吸附平衡，VBL的去除率達(dá)到96%.這是因?yàn)槲�附初期，吸附劑表面可提供有大量的吸附位點(diǎn)去吸附VBL分子，吸附速率較快;而隨著時(shí)間的推移，吸附位點(diǎn)逐漸達(dá)到飽和，吸附速率逐漸平衡.另外，為了進(jìn)一步探究MIL-68(Al)的水穩(wěn)定性，將MIL-68(Al)置于水溶液中進(jìn)行不同時(shí)間下的浸泡實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖 4b所示.可以看出，經(jīng)過(guò)3、10和24 h浸泡后，MIL-68(Al)的XRD特征峰幾乎沒(méi)有發(fā)生變化，表明其仍然保持著良好晶形結(jié)構(gòu)，證明MIL-68(Al)是一種水穩(wěn)定性良好的吸附劑.

　　圖 4時(shí)間對(duì)吸附的影響(a)及MIL-68(Al)在水中浸泡不同時(shí)間的XRD圖(b)

　　3.2.5 吸附等溫線

　　Langmuir等溫線和Freundlich等溫線是描述化學(xué)吸附行為最為常用的兩種等溫線模型，方程式分別如式(3)和式(4)所示.

(3) (4)

　　式中，qe為達(dá)到吸附平衡時(shí)吸附劑上所吸附目標(biāo)污染物的量(mg·g-1);Ce為達(dá)到吸附平衡時(shí)溶液中剩余目標(biāo)污染物的濃度(mg·L-1);qm為最大吸附容量(mg·g-1);KL是與吸附速率相關(guān)的Langmuir常數(shù)(L·mg-1);KF是與吸附能力相關(guān)的Freundlich常數(shù);1/n是與吸附強(qiáng)度相關(guān)的無(wú)量綱常數(shù).

　　Langmuir等溫線和Freundlich等溫線擬合結(jié)果如圖 5和表 1所示，可以看出，與Freundlich等溫線擬合結(jié)果相比，Langmuir等溫線擬合結(jié)果具有更高的線性關(guān)系，R2達(dá)到0.999;Langmuir擬合模型可以通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的參數(shù)RL來(lái)衡量擬合結(jié)果是否可取，具體表達(dá)式如式(5)所示.

(5)

　　圖 5 MIL-68(Al)吸附VBL的Freundlich(a)和Langmuir(b)等溫線

　　表 1 MIL-68(Al)吸附VBL的Langmuir和Freundlich方程擬合參數(shù)

　　式中, Cmax是最高目標(biāo)污染物濃度(mg·L-1);如果RL的值在0~1之間，說(shuō)明該擬合結(jié)果可取，該吸附過(guò)程真實(shí)有效.本研究中不同溫度下的RL值均在區(qū)間內(nèi)，表明MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附真實(shí)有效.另外可以從表 1看出，在15、25和35 ℃溫度條件下Langmuir等溫線擬合得到的最大吸附容量分別為380.17、393.68和400.02 mg·g-1.在吸附VBL方面，具有代表性的研究是Wu等(2015)使用TiO2@酵母微球吸附VBL，在10、25和50 ℃條件下擬合得到最大吸附容量分別為154.56、160.51和167.50 mg·g-1.相比而言，MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附容量更大.

　　3.2.6 吸附熱力學(xué)

　　在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)熱力學(xué)參數(shù)的變化預(yù)測(cè)反應(yīng)過(guò)程能量的變化.熱力學(xué)參數(shù)吉布斯自由能變(△G，kJ·mol-1)、焓變(△H，kJ·mol-1)及熵變(△S，J·mol-1·K-1)通過(guò)式(6)~(8)計(jì)算，結(jié)果如圖 6和表 2所示.從表 2可以看出，當(dāng)VBL初始濃度為100 mg·L-1時(shí)，MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附△H為+4.31 kJ·mol-1，表明該吸附過(guò)程是吸熱反應(yīng)，同時(shí)△H的值在2.1~20.9 kJ·mol-1之間，說(shuō)明該吸附為物理吸附(Belala et al., 2011);△G的值均為負(fù)并且隨著溫度的升高逐漸減小，表明該吸附過(guò)程是自發(fā)進(jìn)行，同時(shí)升高溫度對(duì)吸附反應(yīng)有利;△S的值為23.23 J·mol-1·K-1，說(shuō)明該吸附反應(yīng)是熵增的過(guò)程，同時(shí)△H < T△S，表明MIL-68(Al)對(duì)水中VBL分子的吸附主要是熵驅(qū)動(dòng)過(guò)程.

(6) (7) (8)

　　圖 6 △G與T的線性關(guān)系(C0=100 mg·L-1)

表 2 MIL-68(Al)吸附VBL的熱力學(xué)參數(shù)(C0=100 mg·L-1)

　　式中, KC為吸附平衡常數(shù);Cs為達(dá)到吸附平衡時(shí)被吸附目標(biāo)污染物的濃度(mg·L-1);Ce為達(dá)到吸附平衡時(shí)溶液中剩余目標(biāo)污染物的濃度(mg·L-1);T為溶液中溫度(K);R為通用氣體常數(shù)(8.314 J·mol-1·K-1).

　　3.2.7 吸附動(dòng)力學(xué)

　　采用準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，其方程式分別如式(9)和式(10)所示.

(9) (10)

　　式中，qe和qt分別為吸附平衡時(shí)及t時(shí)刻吸附劑上的吸附容量(mg·g-1);k1和k2分別為準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)(min-1)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)常數(shù)(g·mg-1·min-1);t 為吸附時(shí)間(min).

　　準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合結(jié)果如圖 7和表 3所示.由圖 7可以看出，準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合結(jié)果都具有很好的線性關(guān)系.更具體的數(shù)據(jù)如表 3所示，可以看出，準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合的R2達(dá)到0.9911，但實(shí)驗(yàn)得到的平衡吸附量(245.65 mg·g-1)與擬合計(jì)算得到平衡吸附量(73.22 mg·g-1)相差非常大，與實(shí)際不符;準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合的R2為0.9997，并且實(shí)驗(yàn)得到的平衡吸附量(245.65 mg·g-1)與擬合計(jì)算得到的平衡吸附量(247.52 mg·g-1)十分接近.由此可知，相比于準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合結(jié)果，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)更適合用來(lái)描述MIL-68(Al)對(duì)水中VBL的吸附過(guò)程.

　　圖 7 MIL-68(Al)吸附VBL的準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)(a)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)(b)

　　表 3 準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)對(duì)MIL-68(Al)吸附VBL擬合曲線的擬合參數(shù)

　　3.3 吸附機(jī)制探討

　　吸附反應(yīng)機(jī)制包括靜電作用、氫鍵作用、π-π堆積及疏水作用等，在一個(gè)特定的吸附反應(yīng)中，多種機(jī)制可能同時(shí)作用.在本研究中，靜電作用和氫鍵作用對(duì)MIL-68(Al)吸附VBL分子均有貢獻(xiàn).圖 8a為MIL-68(Al)在不同pH條件下的Zeta電位，可以看出，MIL-68(Al)在pH=2~10時(shí)表面均帶正電，而VBL分子在水溶液中帶負(fù)電(分子結(jié)構(gòu)如圖 8a插圖)，因此，MIL-68(Al)與帶相反電荷的VBL分子之間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電吸引作用.另外，MIL-68(Al)分子結(jié)構(gòu)中含有μ2—OH，能與氮原子或者氧原子形成氫鍵(Xie et al., 2014)，F(xiàn)WA-VNL分子中含有大量的氮原子，MIL-68(Al)與VBL分子之間會(huì)形成氫鍵，從圖 8b中紅外圖譜可以進(jìn)一步證明此結(jié)論，1592和1173 cm-1處分別對(duì)應(yīng)VBL分子中C=N和其脂肪仲胺上C=N的伸縮振動(dòng)，當(dāng)VBL分子吸附在MIL-68(Al)上后，這兩處振動(dòng)峰分別移至1550和1130 cm-1左右位置，說(shuō)明吸附發(fā)生之后，VBL分子中的N原子受到外力的作用.同時(shí)，吸附發(fā)生之后，VBL分子中C—H的對(duì)稱和非對(duì)稱伸縮振動(dòng)由2940和2870 cm-1處移動(dòng)至2880和2810 cm-1處.而氫鍵效應(yīng)特征是使伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)方向移動(dòng)，由此可以判斷吸附過(guò)程中氫鍵作用的存在.因此，靜電和氫鍵的共同作用使得MIL-68(Al)對(duì)VBL具有較高的吸附量，但氫鍵作用相對(duì)于靜電作用會(huì)弱很多，可以發(fā)現(xiàn)，MIL-68(Al)對(duì)VBL的吸附量隨pH值的變化趨勢(shì)與Zeta電位隨pH值的變化趨勢(shì)十分相似，這也可以說(shuō)明靜電作用是吸附發(fā)生的最主要機(jī)制.

　　圖 8 MIL-68(Al)的Zeta電位(a)及VBL和吸附前后MIL-68(Al)的紅外譜圖(b)

　　4 結(jié)論(Conclusions)

　　1) 采用金屬有機(jī)骨架材料MIL-68(Al)對(duì)水中VBL進(jìn)行吸附，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，35 ℃條件下，實(shí)驗(yàn)得到的最大吸附量為388.74 mg·g-1;等溫線符合Langmuir等溫線模型，擬合得到的最大吸附量達(dá)到400.02 mg·g-1;動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;吸附反應(yīng)是自發(fā)的、熵增的、吸熱的過(guò)程.具體參見(jiàn)污水寶商城資料或http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　2) 在吸附過(guò)程中溫度對(duì)吸附反應(yīng)的影響不大;吸附速率在前20 min很快，180 min時(shí)達(dá)到吸附平衡;pH值會(huì)影響MIL-68(Al)的穩(wěn)定性，從而影響其對(duì)VBL的吸附量，適宜的pH范圍為4~10;增加Na+濃度不影響吸附反應(yīng)，而增加Ca2+濃度不利于吸附反應(yīng).

　　3) 靜電和氫鍵的共同作用使得MIL-68(Al)對(duì)FWA具有較高的吸附量，靜電作用是吸附發(fā)生的主要機(jī)制.相比于已有研究對(duì)VBL的吸附去除，MIL-68(Al)是一種潛在的高效吸附劑.