探索廢水中污染物的結(jié)構(gòu)依賴吸附機(jī)理，有利于高效吸附劑的設(shè)計和環(huán)境修復(fù)。本研究采用磁性氧化石墨烯-聚多巴胺納米雜化物(mGOP)對新型多孔材料沸石-咪唑鹽骨架-67(ZIF-67)進(jìn)行原位生長修飾，得到三維ZIF-67/mGOP，并將其用于吸附廢水中的3,4-亞甲基二氧甲基苯丙胺(MDMA)。結(jié)合表征、實驗(pH、腐殖酸和離子強(qiáng)度效應(yīng))和量子化學(xué)計算，發(fā)現(xiàn)微觀吸附機(jī)制涉及到mGOP的各個單一組分，其中氫鍵(O/N…H-O)和π-π電子供體受體(π-π EDA)相互作用賦予了ZIF-67/mGOP良好的吸附作用，ZIF-67的孔填充和Co-O螯合機(jī)制發(fā)揮協(xié)同作用。該納米復(fù)合材料作為ZIF-67吸附劑，具有超高孔隙率(總孔體積= 0.4033 cm
3/g)和比表面積(995.22 m
2/g)，具有非均質(zhì)性和多層吸附特性，理論最大吸附量為159.845 μg/g，高于單獨mZIF-67吸附劑。綜上所述，本研究為合理調(diào)節(jié)ZIFs基復(fù)合材料及探索吸附機(jī)理提供了有效的策略。
圖1. ZIF-67/mGOP的制備過程示意圖。
圖2. mZIF-67 (A、C)和ZIF-67/mGOP (B、D)的SEM圖像，mZIF-67 (E)和ZIF-67/mGOP (F)的TEM圖像，mZIF-67 (G)和ZIF-67/mGOP (H)的EDS分析。
圖3. mZIF-67和ZIF-67/mGOP的X-射線衍射(XRD)全光譜圖(A)， mZIF-67和ZIF-67/mGOP的放大光譜圖(B)，ZIF-67的放大光譜圖（C）。
圖4. N
2吸附-解吸曲線(A)、孔寬分布(B)、FT-IR光譜(C)和磁化曲線(D)。
圖5. 時間對吸附量的影響(A)，吸附動力學(xué)擬合曲線(B-E)。
圖6. 初始濃度(A)、吸附等溫線(B)、溶液pH (C)、ZIF-67/mGOP的零電荷點(D)的影響。
圖7. HA (A)和離子強(qiáng)度(B)的影響，不同材料的比較(C)， ZIF-67/mGOP可重復(fù)性(D)。
圖8. MDMA
0和MDMA
- (A) PDA (B)、PDA+MDMA (C)的MEP圖;MDMA和ZIF-67的結(jié)構(gòu)(D)。
相關(guān)研究成果由西南政法大學(xué)司法鑒定中心、西南政法大學(xué)刑事偵查學(xué)院Shurui Cao等人于2023年發(fā)表在Journal of Chromatography A (https://doi.org/10.1016/j.chroma.2023.463927)上。原文：Enhanced adsorption of 3,4-methylenedioxy methamphetamine by magnetic graphene oxide-polydopamine nanohybrid modified zeolitic imidazolate framework-67 and its micro-mechanism: Experiments and calculations
轉(zhuǎn)自《公眾號研究》公眾號
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