磁性Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4)的除氟性能

作     者：宋江燕 翟涛 温倩 周融融 杨为森 简绍菊 潘文斌 胡家朋 SONG Jiangyan;ZHAI Tao;WEN Qian;ZHOU Rongrong;YANG Weisen;JIAN Shaoju;PAN Wenbin;HU Jiapeng

作者机构：福州大学环境与安全工程学院福州350001 武夷学院生态与资源工程学院福建省生态产业绿色技术重点实验室福建武夷山354300 武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2024年第38卷第4期

页      面：38-44页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61903288) 福建省自然科学基金(2019J01829,2019J01830) 福建省教育厅项目(FBJG20210043) 南平市科技项目(2022-ZXHZ-002,N2020Z015) 武夷学院师生共创科研团队项目(2020-SSTD-05) 

主　　题：磁性Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4) 除氟 吸附 响应曲面优化 

摘      要：通过水热法制备了Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4)复合材料,研究了Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4)对水溶液中F^(-)的吸附性能,并通过响应曲面法优化了吸附条件。实验结果表明:在pH=3.6、实验温度为40℃、初始氟离子浓度为17.4 mg/L的条件下,Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4)的吸附效果最佳,F^(-)去除率可达94.5%。除氟特性实验数据更适合用Langmuir模型进行描述,拟合得到最大吸附容量(q_(max))为147.23 mg/g,热力学参数ΔG^(o)、ΔH^(o)和ΔS^(o)表明该吸附反应是一个自发吸热的熵增过程。动力学研究表明Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4)对F^(-)的吸附符合准二级反应动力学过程。对复合材料的形貌和结构进行了表征分析,并结合吸附热力学和动力学研究探讨了吸附机理,该吸附过程主要是离子交换和静电吸附共同作用。共存离子实验、循环再生实验结果显示,Ce-La-MOFs@Fe_(3)O_(4)对F^(-)具有较好的选择性,该复合材料的再生性能较好,回收率可达96%,两次循环后对F^(-)的去除率仍达81.74%。