Эффективное удаление диклофенака натрия из воды: зеленое создание и исследование механизма адсорбции FE@MOF-808 (FA)

FAN Cai-xia ,  

LI Hai-feng ,  

WEI Lan-meng ,  

WEN Ming ,  

GAO Shuai-yang ,  

PENG An-zhong ,  

摘要

В данном исследовании использовались три регулятора (муравьиная кислота, уксусная кислота, трифторуксусная кислота) в качестве заменителей органического растворителя N,N-диметилформамида для экологически чистого синтеза MOF-808. Затем в материал вводили магнитные частицы, богатые карбоксильными группами (Fe₃O₄-EDTA, FE), что позволило получить магнитный материал FE@MOF-808. Материалы характеризовались с помощью анализа удельной поверхности и пористости, трансмиссионной электронной микроскопии и рентгеновской дифракции. Результаты показали, что при использовании муравьиной кислоты (FA) в качестве регулятора синтезированный материал обладает максимальным средним диаметром пор (12.41 нм) и был обозначен как FE@MOF-808 (FA). Результаты адсорбции показали, что адсорбция диклофенака натрия (DS) является спонтанным процессом, объединяющим физическое и химическое взаимодействия, происходящим на уровне однослойного покрытия и сопровождающимся выделением тепла и ростом энтропии. При 308 К максимальная адсорбционная емкость, определенная с помощью модели Ленгмюра, составила 251.57 мг/г. Результаты измерения ζ-потенциала и Фурье-инфракрасной спектроскопии указывают, что основной механизм адсорбции DS FE@MOF-808 (FA) основан на электростатическом взаимодействии, водородных связях и комплексообразовании. После четырёх циклов элюирования адсорбционная эффективность сохранилась на уровне около 55%. Исследование предлагает новую стратегию для зелёного проектирования и регенерации эффективных адсорбентов, демонстрируя значительный потенциал для очистки воды от фармацевтических загрязнителей.

关键词

Магнитный MOF-808; диклофенак натрия; адсорбция; муравьиная кислота; вода

阅读全文