ZIF-8(Zn)和ZIF-67(Co)光催化还原并吸附水体中铬的研究

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含铬废水的主要来源是金属加工、电镀和制革等工业,这些废水严重的影响着人类的身体健康和自然环境。Cr(Ⅵ)在水体中能稳定存在,且Cr(Ⅵ)的毒性远大于Cr(Ⅲ),因此对Cr(Ⅵ)的处理成为了处理含铬废水重要环节。本文利用溶剂法成功制备得到了ZDFs材料ZIF-8(Zn)和ZIF-67(Co),这两种材料水稳定性和化学稳定性良好。本文使用这两种材料进行吸附去除水体中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),以及材料光催化还原水体中的Cr(Ⅵ)的研究。分别以ZIF-8(Zn)和ZIF-67(Co)作为吸附剂,通过改变吸附反应实验的条件(初始浓度、pH值、时间、温度)研究材料的吸附性能。实验结果表明:1.在Cr(Ⅵ)初始浓度为12mg/L,反应时间6h,反应pH=4时,ZIF-8(Zn)、ZIF-67(Co)对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量分别为38mg/g和50mg/go 2.ZIF-8(Zn),ZIF-67(Co);对Cr(Ⅵ)吸附符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层吸附。3.在Cr(Ⅲ)初始浓度为25mg/L,反应时间6h,反应pH=6时,ZIF-8(Zn)对Cr(Ⅲ)最大吸附容量为160mg/g。ZIF-67(Co)在Cr(Ⅲ)初始浓度为30mg/L,反应时间6h,反应pH=6时,ZIF-8(Zn)对Cr(Ⅲ)最大吸附容量为280mg/g。4.ZIF-8(Zn)和ZIF-67(Co)对Cr(Ⅲ)吸附符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层吸附。分别以ZIF-8(Zn)和ZIF-67(Co)作为光催化剂,光催化还原Cr(Ⅵ)。通过改变光催化反应实验的条件,对催化剂的性能探讨。实验结果表明:1.ZIF-8(Zn)光催化还原Cr(Ⅵ),在初始浓度为15mg/L反应pH=4时反应时间30mmin光催化还原率达到100%。2.ZIF-67(Co)光催化还原Cr(VI),在初始浓度为6mg/L反应pH=4时反应时间50min光催化还原率达到100%。
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