金屬-有機框架材料在城市工業園區廢水處理中的應用

馮子懿

（華東理工大學，上海 200237）

0 引言

城市工業園污水不僅排放量大，還存在來源廣泛、成分多樣、含有重金屬、含有有機物、難降解等特點，這就使得工業園區污水的處理難度增加。由于染料廢水在城市工業園廢水中的占比較大，且染料廢水中的典型污染物是亞甲基藍，因此低價、高效地處理廢水中的亞甲基藍對城市工業園具有重要意義。金屬-有機框架材料是一種由金屬離子或團簇與有機配體通過配位健自組裝形成的多孔配位聚合物。MOFs 具有孔結構可調節、結構和性質多樣化、具有多功能位點以及相容性高等特點，在去除污水中有機物如亞甲基藍等方面具有廣闊的應用前景。為了解決上述問題，該研究制備了一種帶有磁性的FeO@MIL-100 材料，并研究了其對MB 的吸附性能，便于對污水處理后，通過磁吸附的方式對其進行回收，以提高金屬-有機框架材料在工業園區廢水處理過程中的經濟性和持續性。

1 金屬-有機框架材料的制備與表征

1.1 材料制備

1.1.1 FeO納米球制備

FeO納米球是通過一鍋式水熱法制備的，具體步驟如下：首先將1.3g 無水FeCl和0.5g 檸檬酸三鈉二水合物在40mL 乙二醇中劇烈攪拌1h，然后加入2.0gNaAc，攪拌30min，將混合物密封在有特氟隆內襯的不銹鋼高壓鍋中，在200°C 加熱10h，之后小心地取出高壓鍋，讓其冷卻到室溫。所得的黑色產品用去離子水和乙醇反復徹底清洗，最后在40°C 的真空下干燥。

1.1.2 MIL-100（Fe）的制備

MIL-100（Fe）的合成步驟如下：將2.0 mmol 的三聚氰胺和2.0 mmol 的硝酸鐵（III）與10 mL 的水在特氟隆內襯鋼制高壓釜中充分混合，冷卻至室溫后，用乙醇、甲酰二甲胺和水分別在6000r/min 下離心8min，進一步提純淺橙色固體產物，最后將高度純化的固體在80℃下真空干燥12h。……