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类沸石咪唑酯骨架结构材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks ZIFs)是以过渡金属和含咪唑基配体构筑的具有沸石拓扑结构的一种新型多孔晶体材料,结构呈现多样性和新颖性,具有孔大小可调、比表面积大等特点。借助材料本身优良的特性,使其在CO2捕获和存储、气体混合物分离方面的研究引起了科学研究者越来越多的青睐和关注。本文利用ZIFs材料所表现出的憎水性能和高的化学稳定性能,选用SOD、zni、GIS三种不同拓扑结构的ZIFs材料为吸附剂,开展其对不同类型性质染料的脱色吸附研究。考察了这三种ZIFs材料对染料的吸附性能,测定了吸附过程的吸附等温线,并对吸附动力学模型的归属进行了判断。同时,对负载了染料的ZIFs材料进行了解吸研究。首先,以具有SOD拓扑结构的ZIF-8和ZIF-67材料为吸附剂,考察对吸附质AB40染料的脱色吸附性能。实验结果表明,ZIF-8和ZIF-67在染料最佳初始浓度分别为50 mg/L和90 mg/L,最佳吸附时间为360 min,ZIF-8和ZIF-67对AB40的最大吸附量分别为27.92 mg/g和79.18 mg/g。推断ZIFs材料骨架中的不饱和或未配位Zn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)与染料分子-S03-亲和力的强弱可能是造成两者吸附量差异的原因。Langmuir吸附等温线适用于模拟ZIF-67对AB40的吸附,Langmuir和Freundlich吸附等温线模型均可以很好地描述ZIF-8对AB40的吸附过程。吸附动力学归属于伪二级动力学模型曲线。其次,zni、GIS两种拓扑结构的ZIFs材料对AB40也表现出一定的脱色吸附性能。以SOD、zni、GIS三种不同拓扑结构的ZIFs材料为吸附剂,对酸性类AB40染料的脱色吸附量大小顺序为:ZIF(SOD)>ZIF(zni)>ZIF(GIS)。再者,考察了吸附染料后的ZIF-8和ZIF-67材料分别在H2O、EtOH、H2O-NaOH和EtOH-NaOH体系下的解吸效果。通过磁力加热搅拌,在EtOH-NaOH体系为60℃,搅拌30 min下,负载染料的ZIF-8和ZIF-67两者均表现出良好的解吸效果。ZIF-8和ZIF-67材料在循环使用后,材料的骨架结构保持良好。最后,本文考察比较了具有SOD拓扑结构的ZIF-8和ZIF-67对次甲基蓝(MB)和酸性红151(AR151)的吸附性能,研究表明,ZIF-8和ZIF-67对酸性染料AR151的脱色吸附效果优于碱性染料MB。造成这一结果的原因可能是在静电作用力下,材料与染料MB之间存在排斥,而与染料AR151之间存在相互吸引,使得ZIF-8和ZIF-67对两种不同性质染料的吸附量产生差异。