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近年来,水污染在全世界范围内已经成为日益严重的社会问题。去除水体中危害巨大的重金属污染物,以及去除具有生物毒性的内分泌干扰素(EDCs)一直为水处理研究领域的难点与热点。金属有机框架(MOF)衍生多孔碳作为一种新的能够结合MOFs材料的结构优势与碳材料的吸附性能优势的新型吸附材料引起了全世界学者的关注。为此,本课题围绕吸附去除水体中的重金属污染物与EDCs的目的,分别合成了两种MOFs衍生多孔碳,测试吸附性能并探讨吸附机制,具体研究结果如下:(1)已有研究表明,MOF衍生多孔碳材料可以用于去除去离子水中的污染物,但MOFs原有结构在热处理过程中易出现收缩、崩塌现象,使得制备的多孔碳孔道出现堵塞、比表面不高,造成其对水体中污染物尤其是EDCs的吸附去除效率仍较低。为了克服以上问题,我们借助氯化钠熔盐辅助热解的方法,以ZIF-8为前驱体,成功合成了由碳纳米片和碳纳米多面体交织组成的分级结构多孔碳复合材料(HCCs)。选取两种不同的EDCs(卡马西平(CBZ)和对硝基苯酚(4-NP))用于测试HCCs的吸附性能,并与ZIF-8直接碳化得到的碳多面体(CPs)和商用活性炭(AC)进行了比较。此外,还分别研究了溶液温度、溶液pH值和不同水体系对吸附性能的影响。结果表明,HCCs对CBZ和4-NP的吸附均符合Langmuir吸附模型,最大吸附量分别为202.5 mg·g-1和225.62 mg·g-1;此外,HCCs还具有优异的吸附速率,对CBZ和4-NP的吸附高达50.63 mg·g-1·min-1和56.405mg·g-1·min-1,分别是AC的10.7倍与1.5倍。热力学结果表明,HCCs吸附CBZ与4-NP的过程均为自发放热过程。最后,固定床实验结果表明,HCCs能够分别处理高达10000床柱体积的含10 mg·L-1CBZ和4-NP的自来水溶液,表明了HCCs具有作为家用自来水净水器填料的潜在应用前景。(2)铅是最常见且危害极大的重金属污染物,铅离子难以有效处理和选择性回收,使其易于在环境中富集,最终进入人体。本节采用Fe修饰的MOF-5为前驱体,通过高温碳化和碱液选择性蚀刻制备了ZnFe2O4/C的复合磁性多孔碳材料,结果表明,碱液选择性蚀刻能有效去除原有碳化产物中的ZnO,所制备的材料具有较好的孔结构。吸附实验结果表明,该磁性多孔碳材料对水体中的Pb(II)离子展示出较好吸附性能且最大吸附量为117.5 mg·g-1。此外,干扰实验结果表明该多孔碳材料可选择性吸附去除Pb(II)离子。通过分析吸附前后该磁性多孔碳材料表面化学环境的变化情况推测Pb(II)离子吸附在ZnFe2O4/C吸附材料上的吸附机制。最后,该磁性多孔碳具有较好的循环利用性能,在三次吸附循环后,吸附容量保持率高达84.5%,借助外加磁场能将ZnFe2O4/C快速回收。