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分级多孔铁基MOFs对甲苯的吸附性能及动力学研究( Adsorption performance and kinetic study of hierarchical porous Fe-based MOFs for toluene removal )
X Ma W Wang C Sun H Li X Liu
金属-有机骨架(MOFs)具有比表面积大、孔径均匀、官能团可调等优点，在吸附挥发性有机化合物（VOCs）方面具有很大的应用潜力。本研究系统地合成了三种铁基MOFs，MIL-101(Fe)、MIL-100(Fe)、MIL-53(Fe)，并用于吸附典型的VOC甲苯。通过静态吸附、动态穿透曲线和吸附动力学来评价其吸附性能。此外，通过XRD、SEM、XPS、FTIR和N2吸附-解吸分析等手段对铁基MOFs的表面官能团、孔结构和形貌进行了系统的表征，揭示了铁基MOFs吸附性能差异的原因。结果表明，MIL-100(Fe)的最大平衡吸附量为663mg/g，具有最大的比表面积和孔容。甲苯在MIL-100(Fe)上的动态吸附符合拟一级动力学模型和Langmuir等温模型。XPS分析表明，有机配体与MIL-100(Fe)簇合物中苯环形成的π-π堆积作用是吸附的主要机理。MIL-100(Fe)在微波辐射下易于再生，三次循环后吸附量几乎没有下降。本工作突出了铁基多层多孔膜作为甲苯吸附剂的可行性，促进了多层多孔膜在污染控制领域的应用。
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