ZIF-67与ZIF-8对水溶液中碘离子吸附性能研究

韩臻，陈元涛，张炜，许成，胡广壮，刘蓉

(青海师范大学 化学化工学院，青海 西宁 810008)

碘污染随着工业发展和人类活动而引人注目[1]。影响最大的来自于核电站泄露出的碘同位素129I[1]、131I[2]。当放射性碘进入人体后，将很快富集于甲状腺，高剂量辐射严重损害甲状腺健康[3]，让碘成为生活安全的相关研究热点[4]。

金属有机框架材料(MOFs)是一类以金属元素为中心，与有机物通过配位键连接成型的新型微孔材料[5-7]，由于具有较大的比表面积，被认为是吸附[8]、储存[9]和催化[10]的理想材料。

本文以沉淀法制得ZIF-67和ZIF-8，探究了两种吸附剂在不同温度、pH和浓度的条件下对碘离子的吸附影响以及随时间变化的吸附曲线，并拟合了吸附热力学和动力学的曲线。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)、六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6(H2O))、2-甲基咪唑(C4H6N2)、甲醇(CH3OH)、碘化钾(KI)均为分析纯。

IKA RH basic KT/C磁力搅拌器；FE28-Standard pH计；DZF-6050真空干燥箱；IKAKS 4000i控温摇床；BSA224S-CW电子天平；H1850 cence台式高速离心机；SU8010扫描电子显微镜；XRD-6000 X-射线衍射仪；TU-1901双光束紫外分光光度计。

1.2 ZIF-67 材料的制备

根据报道的方法合成ZIF-67材料[11]，将0.49 g的Co(NO3)2·6H2O和0.56 g的2-甲基咪唑分别溶解于 50.0 mL甲醇中。然后将两种溶液混合，以350 r/min转速搅拌20 min使其充分接触，室温下静置反应 24 h后，使用高速离心机对混合液进行离心，离心完成取出再以甲醇洗涤3次，放置于60 ℃的真空干燥箱中干燥8 h，即得紫色的ZIF-67。

1.3 ZIF-8 材料的制备

根据报道的方法合成ZIF-8材料[12]，将1.81 g Zn(NO3)2·6H2O和2.0 g 的2-甲基咪唑分别溶于40.0 mL的甲醇中，搅拌充分溶解。再将两种溶液混合，以500 r/min转速搅拌15 min，后置于 54 000 Hz 的频率中超声10 min，取出后在室温下静置24 h使其充分反应。……