不同调节剂制备MOF-Fe的性质及对Se（Ⅳ）的吸附性能

以HF、HCl、H₂O和NaAc溶液为调节剂合成了4种MOF-Fe样品，用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、N₂等温吸附-脱附、综合热分析（TG/DTG和DTA）和质子电位滴定研究了4种样品的结构与表面性质，以及对亚硒酸根（Se（Ⅳ））等温吸附特性。MOF-Fe（HF）、MOF-Fe（HCl）、MOF-Fe（H₂O）和MOF-Fe（NaAc）四种样品均具有八面体MIL-100（Fe）的晶体结构，但它们的结晶度和晶面取向略有差异。4种样品的比表面积分别为1 683、1 517、1 641和1 734 m²·g^-1，其总孔体积依次降低，微孔孔径分别为1.27、1.22、1.22和1.17 nm。MOF-Fe（HF）样品的脱羧基失重峰温度最高（415℃），苯环碳化失重峰温度最低（462℃）；MOF-Fe（HCl）、MOF-Fe（H₂O）和MOF-Fe（NaAc）样品出现了因氧化铁被碳还原所致的失重平台（566~716℃）。样品悬浮液从pH=6.0降到3.0时，消耗H⁺的量表现为MOF-Fe（H₂O） > MOF-Fe（HCl） > MOF-Fe（HF）=MOF-Fe（NaAc），它们的电荷零点（pH_ZPC）依次为3.1、3.5、3.6和3.5。MOF-Fe（NaAc）、MOF-Fe（HCl）、MOF-Fe（H₂O）和MOF-Fe（HF）对Se（Ⅳ）的吸附亲和力依次减小，它们对Se（Ⅳ）的吸附容量（Q_m）分别为77.69、107.07、117.40和87.15 mg·g^-1。显著性分析显示，MOF-Fe的羟基密度与样品吸附Se（Ⅳ）的Q_m显著正相关。研究结果表明，MOF-Fe样品的结构热稳定性和羟基/配位水分子等活性位点密度受合成样品时加入的调节剂影响，用HF作为调节剂合成MOF-Fe样品有利于提高样品中羧基与苯环之间的C-C键合强度和热分解产物的稳定性，降低苯环碳化温度；HCl和H₂O作为调节剂有利于提高样品的活性位点密度，可提高MOF-Fe样品对Se（Ⅳ）吸附容量。