荧光增白剂废水处理方法
荧光增白剂vbl是一种广泛使用的阴离子荧光染料，涉及印染、纺织、洗涤、造纸、皮革、塑料、涂料等多个行业。其结构复杂，稳定性强，属于典型的芳香族化合物，分子结构中包含多个苯环，同时具有二苯乙烯和苯氨基三嗪两个共轭体系，不易生化降解，并且可在环境中持续累积。已经有研究指出，残留的vbl对人体具有基因毒性和致癌性。随着荧光增白剂大量使用，如何有效地处理荧光增白剂废水成为一个备受关注的环境问题.目前，处理荧光增白剂废水的方法主要有氧化技术、光降解技术、生物降解技术及吸附技术，其中，吸附法因其成本低廉和操作性强，被认为是一种快速的去除水中染料分子的方法，吸附技术的核心在于吸附剂。
金属有机骨架材料(metal organic frameworks, mofs)是由金属中心和有机桥联配体通过自组装配位形成的一种多孔材料，由于其具有超高的比表面积、较低的晶体密度及孔隙功能可调等优点，近年来受到了越来越多的关注。迄今，mofs已经在气体的存储、气体的分离及液相吸附等方面表现出潜在应用前景.mil-68(al)是mils (materials of the institut lavoisier)系列金属有机骨架中的一种，是由法国以férey为的拉瓦锡研究小组所合成，其空间结构是以alo4(oh)2八面体单元与对苯二甲酸配体相互桥联而成，其三维网状结构特征使它同时具有三角和六角孔道，开孔直径分别为6.0~6.4 å和16~17 å(barthelet et al., 2004; yang et al., 2012)，其晶体结构如图 1所示.
图 1 mil-68(al)的晶体结构
本研究旨在利用mofs的优异性能来解决环境问题，选用水稳定的mil-68(al)作为吸附剂，吸附去除水中的vbl分子.探究ph值、离子强度、温度、反应时间、vbl初始浓度等影响因素对吸附过程的影响，并对吸附等温线、动力学、热力学及吸附机制进行分析.以期为金属有机骨架材料在吸附荧光增白剂废水方面提供参考及理论依据.
2 材料与方法(materials and methods)2.1 实验药品及试剂
实验所用药品及试剂均为分析纯，六水合氯化铝(alcl3·6h2o，99.99%)、对苯二甲酸(h2bdc，99%)、n, n-二甲基甲酰胺(dmf，99%)及荧光增白剂vbl()购置于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，盐酸(hcl，37%)、氢氧化钠(naoh，98%)、氯化钠(nacl，99%)、氯化钙(cacl2，99%)及甲醇(ch3oh，99%)购置于广州化学试剂厂，实验用水为纯水.
2.2 mil-68(al)的制备
mil-68(al)的制备参考巴斯夫中所述方法(schubert et al., 2008)，具体过程如下：4.88 g alcl3·6h2o、5.0 g h2bdc溶解于300 ml dmf中，130 ℃条件下搅拌反应18 h，冷却后过滤得到mil-68(al)初产物;先后用dmf和甲醇将初产物分别洗涤3次，然后于100 ℃下真空干燥12 h，得到纯净的mil-68(al).
2.3 mil-68(al)的表征
采用傅里叶变换红外光谱仪(ftir，ccr-1，美国尼高力公司)、粉末x射线衍射仪(xrd，empyrean锐影，荷兰帕纳科公司)、场发射扫描电镜(sem，merlin，德国蔡司公司)、x射线光电子能谱仪(xps，escalab250xi，美国赛默飞公司)、比表面测定仪(bet，micromeritics 3flex，美国麦克公司)及zeta电位仪(zetasizer nano zs，英国马尔文仪器公司)对制备的mil-68(al)进行表征.ftir采用kbr压片，收集400~4000 cm-1范围的数据;xrd采用cu kα射线(λ=0.15418 nm)，扫描步长0.0131°，扫描速度9.664 s·步-1，扫描范围为3°~50°;bet测定于77 k液氮条件下，测试前样品于100 ℃下干燥12 h;zeta电位测定于25 ℃条件下，mil-68(al)的浓度为0.01 g·l-1.
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金属有机骨架材料(metal organic frameworks, mofs)是由金属中心和有机桥联配体通过自组装配位形成的一种多孔材料，由于其具有超高的比表面积、较低的晶体密度及孔隙功能可调等优点，近年来受到了越来越多的关注。迄今，mofs已经在气体的存储、气体的分离及液相吸附等方面表现出潜在应用前景.mil-68(al)是mils (materials of the institut lavoisier)系列金属有机骨架中的一种，是由法国以férey为的拉瓦锡研究小组所合成，其空间结构是以alo4(oh)2八面体单元与对苯二甲酸配体相互桥联而成，其三维网状结构特征使它同时具有三角和六角孔道，开孔直径分别为6.0~6.4 å和16~17 å(barthelet et al., 2004; yang et al., 2012)，其晶体结构如图 1所示.
图 1 mil-68(al)的晶体结构
本研究旨在利用mofs的优异性能来解决环境问题，选用水稳定的mil-68(al)作为吸附剂，吸附去除水中的vbl分子.探究ph值、离子强度、温度、反应时间、vbl初始浓度等影响因素对吸附过程的影响，并对吸附等温线、动力学、热力学及吸附机制进行分析.以期为金属有机骨架材料在吸附荧光增白剂废水方面提供参考及理论依据.
2 材料与方法(materials and methods)2.1 实验药品及试剂
实验所用药品及试剂均为分析纯，六水合氯化铝(alcl3·6h2o，99.99%)、对苯二甲酸(h2bdc，99%)、n, n-二甲基甲酰胺(dmf，99%)及荧光增白剂vbl()购置于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，盐酸(hcl，37%)、氢氧化钠(naoh，98%)、氯化钠(nacl，99%)、氯化钙(cacl2，99%)及甲醇(ch3oh，99%)购置于广州化学试剂厂，实验用水为纯水.
2.2 mil-68(al)的制备
mil-68(al)的制备参考巴斯夫中所述方法(schubert et al., 2008)，具体过程如下：4.88 g alcl3·6h2o、5.0 g h2bdc溶解于300 ml dmf中，130 ℃条件下搅拌反应18 h，冷却后过滤得到mil-68(al)初产物;先后用dmf和甲醇将初产物分别洗涤3次，然后于100 ℃下真空干燥12 h，得到纯净的mil-68(al).
2.3 mil-68(al)的表征
采用傅里叶变换红外光谱仪(ftir，ccr-1，美国尼高力公司)、粉末x射线衍射仪(xrd，empyrean锐影，荷兰帕纳科公司)、场发射扫描电镜(sem，merlin，德国蔡司公司)、x射线光电子能谱仪(xps，escalab250xi，美国赛默飞公司)、比表面测定仪(bet，micromeritics 3flex，美国麦克公司)及zeta电位仪(zetasizer nano zs，英国马尔文仪器公司)对制备的mil-68(al)进行表征.ftir采用kbr压片，收集400~4000 cm-1范围的数据;xrd采用cu kα射线(λ=0.15418 nm)，扫描步长0.0131°，扫描速度9.664 s·步-1，扫描范围为3°~50°;bet测定于77 k液氮条件下，测试前样品于100 ℃下干燥12 h;zeta电位测定于25 ℃条件下，mil-68(al)的浓度为0.01 g·l-1.
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