功能化MOFs纳米晶强化陶瓷膜资源化处理重金属废水的机理研究

项目名称： 功能化MOFs纳米晶强化陶瓷膜资源化处理重金属废水的机理研究

项目编号： No.21406003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 殷娜

作者单位： 蚌埠学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 重金属污染严重危害人类健康和生命安全。本课题首次提出用功能化金属-有机骨架(MOFs)强化陶瓷膜处理重金属废水，以实现镉、铅、铜、镍等重金属离子的资源化回收。首先，利用超声法快速可控制备氨基功能化MOFs纳米晶，通过合成后期修饰获得高性能新型重金属离子吸附剂。从热力学和动力学角度，研究MOFs对重金属离子的吸脱附机制，实现吸脱附过程可调控。其次，将功能化MOFs纳米晶吸附剂耦合陶瓷膜超滤技术。考察操作压力、温度、错流速度、操作模式、pH值等对MOFs吸附和解吸附过程的影响，从分子水平上阐明MOFs与重金属离子及膜面间的相互作用，确定MOFs的强化机制。再次，确定功能化MOFs纳米晶的膜污染机理。利用达西定律、孔堵塞模型、滤饼模型等进行理论计算。研究污染膜面性质，确定适宜的清洗方法，佐证膜污染机理。通过长期实验，考察清洗方法的重复性和可靠性，促进MOFs纳米晶在重金属废水处理领域的实际应用。

中文关键词： 陶瓷超滤膜；氨基功能化MOFs；微波促进；重金属离子；资源化回收

英文摘要： Heavy metal pollution poses a serious threat to human health and life safety. In order to realize resource recovery of heavy metal ions such as Cd(II), Pb(II), Cu(II), and Ni(II), this project first presents functionalized metal-organic frameworks (MOFs)

英文关键词： Ceramic membrane ultrafiltration；Amino-Functionalized MOFs；Microwave-promoted；Heavy metal ions；Resource recovery