Thanh bên bài viết

Ngày xuất bản: 30/06/2025
Số lượt xem tóm tắt: 165
Số xuất bản
Tập 22 Số 6 (2025)
Chuyên mục
Khoa học Tự nhiên & Công nghệ
Trích dẫn bài báo
Nguyễn, V. M., Phạm Ngọc Minh, H., Đào Thị Khánh, L., Nguyễn Minh, T., Lưu Tuyết, V., & Nguyễn Ngọc, H. (2025). BIẾN TÍNH CẦU NỐI HỮU CƠ TRONG VẬT LIỆU Zr-MOFs BỞI NHÓM HYDROXYL ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cu2+ TRONG NƯỚC. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, 22(6). https://journal.hcmue.edu.vn/index.php/hcmuejos/article/view/4867

BIẾN TÍNH CẦU NỐI HỮU CƠ TRONG VẬT LIỆU Zr-MOFs BỞI NHÓM HYDROXYL ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG HẤP PHỤ ION Cu2+ TRONG NƯỚC

Nguyễn Văn Mỷ , Phạm Ngọc Minh Hằng1, Đào Thị Khánh Linh2, Nguyễn Minh Thái2, Lưu Tuyết Vũ2, Nguyễn Ngọc Hưng2
1 Trường Đại học Sư phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
2 Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

Nội dung chính của bài viết

Tóm tắt

Trong công trình này, vật liệu MOFs đã được tổng hợp thành công mang tâm kim loại Zirconium với cầu nối hữu cơ được biến tính bởi nhóm hydroxyl, tên gọi là HCMUE-2 (HCMUE: Ho Chi Minh City University of Education). Các đặc trưng cấu trúc của vật liệu HCMUE-2 được phân tích đầy đủ thông qua các phương pháp phân tích hoá lí như: PXRD, FT-IR, TGA, SEM, EDX và TEM. Theo đó, dung lượng hấp phụ ion Cu2+ tối đa của HCMUE-2 là 1115,03 mg•g-1 tại pH = 5,0, giá trị này cao hơn nhiều so với các vật liệu đã công bố trước đó. Đặc biệt, quá trình hấp phụ ion Cu2+ của HCMUE-2 tuân theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir và phương trình động học biểu kiến bậc 2, chứng tỏ đây là một quá trình hấp phụ hoá học. Đáng chú ý, độ bền cấu trúc vật liệu HCMUE-2 được giữ nguyên sau quá trình hấp phụ ion Cu2+ với hiệu suất hấp phụ Cu2+ khoảng 90% sau bảy chu kì tái sử dụng. Từ những kết quả trên cho thấy, HCMUE-2 là một vật liệu có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng làm chất hấp phụ ion Cu2+ trong môi trường nước.

Từ khóa

Zr-MOFs, Biến tính nhóm hydroxyl, hấp phụ Cu2, ion kim loại nặng, xử lí nước thải

Chi tiết bài viết

Tài liệu tham khảo

Abbas, A., Al-Amer, A. M., Laoui, T., Al-Marri, M. J., Nasser, M. S., Khraisheh, M., & Atieh, M. A. (2016). Heavy metal removal from aqueous solution by advanced carbon nanotubes: Critical review of adsorption applications. Separation and Purification Technology, 157, 141–161. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2015.11.039.
Baig, N., Kammakakam, I., & Falath, W. (2021). Nanomaterials: A review of synthesis methods, properties, recent progress, and challenges. Materials Advances, 2, 1821–1871. https://doi.org/10.1039/D0MA00760E.
El Nemr, A., Serag, E., Fathy, S., Hamid, F., & El-Maghraby, A. (2021). Synthesis of multi wall carbon nanotubes based on zirconium oxide as supported material and its application as nanosorbent for copper ions removal. Global NEST Journal, 23, 509–518. https://doi.org/10.30955/gnj.004019.
Eltaweii, A. S., Mamdouh, I. M., Abd El-Monaem, E. M., & El-Subruiti, G. M. (2021). Highly efficient removal for methylene blue and Cu²⁺ onto UiO-66 metal–organic framework/carboxylated graphene oxide-incorporated sodium alginate beads. ACS Omega, 6, 23528–23541. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02815.
Essalmi, S., Lotfi, S., BaQais, A., Saadi, M., Arab, M., & Ait Ahsaine, H. (2024). Design and application of metal-organic frameworks for heavy metals adsorption in water: A review. RSC Advances, 14, 9365–9390. https://doi.org/10.1039/D3RA08130C.
Karim, N. (2018). Copper and human health: a review. Journal of Bahria University Medical and Dental College, 2, 117–122. https://doi.org/10.51985/JBUMDC2018046.
Lei, Y., Yang, H., Xie, J., Chen, Q., Quan, W., & Wang, A. (2023). Synthesis of strong magnetic response ZIF-67 for rapid adsorption of Cu²⁺. Frontiers in Chemistry, 11, 1135193. https://doi.org/10.3389/fchem.2023.1135193.
Li, H., Cao, X., Zhang, C., Yu, Q., Zhao, Z., Niu, X., Sun, X., Liu, Y., Ma, L., & Li, Z. (2017). Enhanced adsorptive removal of anionic and cationic dyes from single or mixed dye solutions using MOFs PCN-222. RSC Advances, 7, 16273–16281. https://doi.org/10.1039/C7RA00174F.
Ly, X., Zhang, Y., Wang, X., Hu, L., & Shi, C. (2022). Multilayer graphene oxide supported ZIF-8 for efficient removal of copper ions. Nanomaterials, 12, 3162. https://doi.org/10.3390/nano12183162.
Naushad, M., Alothman, Z., Awual, M., Alam, D. M. M., & El-desoky, G. (2015). Adsorption kinetics, isotherms and thermodynamic studies for the adsorption of Pb²⁺ and Hg²⁺ metal ions from aqueous medium using Ti(IV) iodovanadate cation exchanger. Ionics, 21, 2237–2245. https://doi.org/10.1007/s11581-015-1390-6.
Pham, H. M. N., Phan, A. V. N., Phan, A. N. T., Nguyen, V. P., Nguyen, K. M. V., Nguyen, H. N., Nguyen, T. M., & Nguyen, M. V. (2024). Engineering of efficient functionalization in a zirconium-hydroxyl-based metal–organic framework for an ultra-high adsorption of Pb²⁺ ions from an aqueous medium: An elucidated uptake mechanism. Materials Advances, 5, 5118–5133. https://doi.org/10.1039/D4MA00107F.
Sheha, R. R. (2012). Preparation and performance of a novel composite as a reactive resin for copper retention. Chemical Engineering Journal, 213, 163–174. https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.09.002.
Tan, T. L., Somat, H. A., Latif, M. A. M., & Rashid, S. A. (2022). One-pot solvothermal synthesis of Zr-based MOFs with enhanced adsorption capacity for Cu²⁺ ions removal. Journal of Solid State Chemistry, 315, 123429. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.123429.
Yu, C., Shao, Z., Liu, L., & Zhu, H. (2018). Efficient and selective removal of copper(II) from aqueous solution by a highly stable hydrogen-bonded metal–organic framework. Crystal Growth & Design, 18, 3082–3088. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b00210.
Yu, Y., Jiang, D., He, B., Yu, B., Pu, X., Liu, D., Xiong, W., Liu, N., & Yuan, G. (2023). Facile preparation of UiO-66 derivatives for the removal of Co(II) from aqueous solution: study on adsorption properties and irradiation stability. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 332(10), 4047-4056. https://doi.org/10.1007/s10967-023-09114-w.
Zhai, L., Zheng, X., Liu, M., Wang, X., Li, W., Zhu, X., Yuan, A., Xu, Y., & Song, P. (2023). Tuning surface functionalizations of UiO-66 towards high adsorption capacity and selectivity eliminations for heavy metal ions. Inorganic Chemistry Communications, 154, 110937. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.110937.
Zhang, Y., Liu, L., Yu, D., Liu, J., Zhao, L., Liu, J., & Liu, S. (2022). Preparation of magnetic MIL-68(Ga) metal-organic framework and heavy metal ion removal application. Molecules, 27, 1–10. https://doi.org/10.3390/molecules27093133.