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金属有机骨架材料(MOFs)是一类新颖的功能性无机有机杂化材料,其发展迅速。因为其表面积较高,孔径和结构可调节,表面易改性和功能化等特点。本篇论文基于两种铁基MOFs材料MIL-101(Fe)和MIL-53(Fe),对MIL-101(Fe)掺杂氧化石墨烯(GO)成功制得GO/MIL-101(Fe),对MIL-53(Fe)掺入Co2+形成双金属中心的MOFs。利用XRD、FT-IR、SEM、BET等测试对样品进行表征分析,并测试其对模拟废水的吸附和光催化,主要结果如下:(1)成功制备了MIL-101(Fe)材料,具有较好品质,呈多面体,晶体结构具有完整性,成功复合的GO/MIL-101(Fe)能基本保持其晶体结构,只是结晶度和晶体形貌的规则性和完整性略有下降。成功制备了 MIL-53(Fe)材料,具有完整晶型且品质较高,与MIL-101(Fe)相比,MIL-53(Fe)比表面积较小,MIL-53(Fe)和MIL-53(Fe,Co)材料均呈现多面体偏三角锥型晶体,说明MIL-53(Fe,Co)仍然保持了 MIL-53(Fe)的结构,比表面积增大。(2)MIL-101(Fe)和GO/MIL-101(Fe)材料对甲基橙和Cr6+模拟废水的吸附实验表明:掺杂了不同比例GO的GO/MIL-101(Fe)复合材料对甲基橙和Cr6+模拟废水的吸附效果均比单一 MIL-101(Fe)高,且吸附效果最好的为10%GO/MIL-101(Fe)复合材料,其对甲基橙的吸附量从117.74mg/g提高到186.20mg/g,对Cr6+的吸附量从12.42mg/g提高到25.24mg/g。MIL-101(Fe)和GO/MIL-101(Fe)材料的吸附效果均随时间的增加而提升,吸附平衡时间为180min。对甲基橙和Cr6+模拟废水的吸附行为更符合Langmuir吸附等温方程,动力学均更符合二级动力学模型,对Cr6+是自发放热,对甲基橙是自发吸热。材料的循环利用性较好,可至少循环使用3次。(3)初步探究了 MIL-101(Fe)和GO/MIL-101(Fe)材料对甲基橙模拟废水的光催化性能。实验表明:掺杂了不同比例GO的GO/MIL-101(Fe)复合材料对甲基橙模拟废水的光催化效果均比单一 MIL-101(Fe)高,且光催化最有效的为10%GO/MIL-101(Fe),其对甲基橙模拟废水的去除率从64%提高到82%。反应时间为180min时反应趋于稳定。样品对甲基橙的光催化行为更符合光催化一级反应动力学,样品的循环利用较好,可至少循环使用4次。(4)MIL-53(Fe)和MIL-53(Fe,Co)材料对刚果红模拟废水的吸附实验:掺杂了不同比例Co2+的MIL-53(Fe,Co)双金属材料对刚果红模拟废水的吸附效果均比单一 MIL-53(Fe)高,且吸附效果最好的为铁和钴的比例为3:2时MIL-53(Fe,Co),对刚果红的吸附量从85.16mg/g提高到113.3mg/g,对刚果红模拟废水的吸附效果随时间增长而提升,平衡时间为180min,是自发吸热。对刚果红的吸附行为符合Langmuir等温方程,动力学符合二级动力学模型,样品重复利用性较好,至少反复使用4次。