镍钴双金属MOF-纤维素气凝胶三维复合材料关键制备工艺参数对Cu²⁺吸附性能/机制的影响

摘要

为克服传统金属有机框架材料（Metal-organic framework, MOF）易碎和难回收等缺点，将双金属Ni/Co-MOF与三维纤维素气凝胶进行复合，通过水热反应原位制备了新型Ni/Co-MOF-纤维素气凝胶三维复合材料（Ni/Co-MOF-CMC）,并将其用于去除水溶液中的Cu²⁺。考察了制备过程中关键反应参数对Ni/Co-MOF-CMC吸附性能的影响，发现其最佳制备工艺参数为：Ni/Co金属盐比例为1∶1,总金属盐与有机配体比例为1∶1,反应温度为120℃,反应时间为14 h。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对CMC、Ni/Co-MOF-CMC以及Ni/Co-MOF-CMC-Cu²⁺等材料进行了表征，以获悉其微观结构信息。Ni/Co-MOF-CMC是一种吸附效果好、低成本、原材料易得、制备过程简单、环境友好的三维复合材料，在去除废水中Cu²⁺方面具有极大的发展潜力。

关键词

MOF / 纤维素 / 吸附 / Cu²⁺ / 气凝胶

基金资助

山东省自然科学基金青年项目(ZR2021QE272)