Élimination efficace du diclofénac sodique en milieu aqueux : synthèse verte et étude du mécanisme d’adsorption de FE@MOF-808 (FA)

FAN Cai-xia ,  

LI Hai-feng ,  

WEI Lan-meng ,  

WEN Ming ,  

GAO Shuai-yang ,  

PENG An-zhong ,  

摘要

Cette étude utilise trois modulateurs (acide formique, acide acétique, acide trifluoroacétique) pour remplacer le solvant organique N,N-diméthylformamide dans la synthèse verte du MOF-808. Ensuite, des particules magnétiques riches en groupes carboxyles (Fe₃O₄-EDTA, FE) sont introduites pour synthétiser le matériau magnétique FE@MOF-808. Les matériaux ont été caractérisés par analyse de la surface spécifique et de la porosité, microscopie électronique en transmission et diffraction des rayons X. Les résultats montrent que lorsque le modulateur est l’acide formique (FA), le matériau synthétisé présente le diamètre moyen de pores maximal (12,41 nm) et est nommé FE@MOF-808 (FA). Les résultats des expériences d’adsorption indiquent que l’adsorption du diclofénac sodique (DS) est un processus spontané combinant interaction physique et chimique, se déroulant en monocouche avec dégagement de chaleur et augmentation de l’entropie. À 308 K, la capacité maximale d’adsorption calculée par le modèle de Langmuir est de 251,57 mg/g. Les caractérisations du potentiel ζ et de la spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier indiquent que le principal mécanisme d’adsorption du DS par FE@MOF-808 (FA) est basé sur l’interaction électrostatique, les liaisons hydrogène et la complexation. Après quatre cycles d’élution, l’efficacité d’adsorption reste proche de 55%. Cette étude offre une nouvelle stratégie pour la conception verte et la récupération d’adsorbants efficaces, démontrant un potentiel important dans la purification de l’eau contaminée par les médicaments.

关键词

MOF-808 magnétique; diclofénac sodique; adsorption; acide formique; eau

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