氨基功能化UiO-67-NH2原位锚定纤维素气凝胶高效去除水中刚果红的研究及其机制分析

本文推荐一种通过原位固定氨基功能化UiO-67-NH2于木质纤维素气凝胶（CA）制备的高效复合材料UiO-67-NH2@CA，用于水中刚果红（CR）的吸附去除。该材料结合金属有机框架（MOF）的高吸附性能和生物质载体的结构优势，最大吸附容量达759.21 mg/g，吸附过程符合拟一级动力学和Sips等温模型，且具备良好的重复使用性和动态处理效能。

　　

Highlight

实验化学品

研究所用轻木采购自广东珠海，样品被精确切割为10×10×10 mm立方体。过氧化氢（H₂O₂，≥30%）、冰醋酸（CH₃COOH，≥99.5%）和聚乙烯吡咯烷酮（(C₆H₉NO)_n）购自广东汕头科技股份有限公司。N,N-二甲基甲酰胺（DMF，99.5%）、四氯化锆（ZrCl₄，98%）和亚氯酸钠（NaClO₂，80%）购自青岛公司。

材料表征

利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）图像分析复合材料制备过程中的微观结构演变。如图2a所示，CA呈现出明确的多孔结构，由纵向排列的网格状通道构成。先前光滑的层状表面和这些通道内部出现大量细微颗粒（图2b），证实UiO-67-NH₂成功固定在气凝胶基质上。图2c展示透射电镜图像……

结论

通过简便高效的水热方法成功合成了UiO-67-NH₂@CA复合材料，用于有机染料污染废水的处理。该方法实现了UiO-67-NH₂在CA骨架上的原位生长。为提升MOF的理化性质和吸附能力，引入了具有活性功能基团（氨基）的有机配体。所得复合材料结合了纤维素气凝胶的各向异性、轻质和可压缩性……