HKUST-1晶格空位的构建及对偶氮染料吸附的影响

采用1,3-苯二甲酸与1,3,5-苯三甲酸不同摩尔比例的混合配体策略，制备了4类具有晶格空位的Cu基金属有机框架化合物HKUST-1，并研究了其对刚果红和亚甲基蓝的吸附性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、BET比表面积测定仪、热重分析仪(TGA)进行表征，证实了HKUST-1晶格空位的框架结构与稳定性，晶格空位HKUST-1的BET表面积和总孔容(1 220 m2·g-1和0.62 cm3·g-1)均大于初始HKUST-1(698 m2·g-1和0.40 cm3·g-1)。吸附实验表明，由于尺寸排阻效应，晶格空位HKUST-1的构建增加了与刚果红的结合能力，且与亚甲基蓝相比，晶格空位HKUST-1对刚果红具有更高的吸附选择性。随着有机配体1,3-苯二甲酸与1,3,5-苯三甲酸的摩尔比例(0:1, 1:1, 2:1, 3:1)的增加，晶格空位HKUST-1对刚果红的吸附去除效果随之增加，室温、pH 6.0条件下，Langmuir吸附量增加了1.53倍，Langmuir最大吸附量为528.03 mg·g-1，吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温线模型