Effiziente Entfernung von Natrium-Diclofenac aus Wasser: Grüne Synthese und Adsorptionsmechanismus von FE@MOF-808 (FA)

FAN Cai-xia ,  

LI Hai-feng ,  

WEI Lan-meng ,  

WEN Ming ,  

GAO Shuai-yang ,  

PENG An-zhong ,  

摘要

In dieser Studie wurden drei Modifikatoren (Ameisensäure, Essigsäure, Trifluoressigsäure) verwendet, um das organische Lösungsmittel N,N-Dimethylformamid durch eine umweltfreundliche Synthese von MOF-808 zu ersetzen. Anschließend wurden magnetische Partikel, die reich an Carboxylgruppen sind (Fe₃O₄-EDTA, FE), zur Synthese des magnetischen Materials FE@MOF-808 eingebracht. Die Materialien wurden mittels spezifischer Oberflächen- und Porositätsanalyse, Transmissionselektronenmikroskopie und Röntgenbeugung charakterisiert. Die Testergebnisse zeigten, dass das synthetisierte Material mit Ameisensäure (FA) als Modifikator den größten mittleren Porendurchmesser (12,41 nm) aufweist und als FE@MOF-808 (FA) bezeichnet wurde. Adsorptionsversuche zeigten, dass die Adsorption von Natrium-Diclofenac (DS) ein spontaner Prozess ist, der physikalische und chemische Wechselwirkungen kombiniert, auf einer Monolage stattfindet und mit Wärmefreisetzung sowie Entropiezunahme verbunden ist. Bei 308 K wurde die maximale Adsorptionskapazität von 251,57 mg/g durch das Langmuir-Modell bestimmt. Zeta-Potenzial- und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie zeigten, dass der Hauptadsorptionsmechanismus von DS auf FE@MOF-808 (FA) elektrostatische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken und Komplexbildung umfasst. Nach vier Elutionszyklen bleibt die Adsorptionsleistung nahe 55%. Diese Studie bietet eine neue Strategie für das grüne Design und die Rückgewinnung effizienter Adsorbentien und zeigt ein bedeutendes Anwendungspotenzial im Bereich der pharmazeutischen Verschmutzungsreinigung von Wasser.

关键词

Magnetisches MOF-808; Natrium-Diclofenac; Adsorption; Ameisensäure; Wasser

阅读全文