Синтез Fe-ZIF и особенности сорбции ионов цинка и меди на его поверхности

Журнал неорганической химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 939–945.

Вашурин А. С., Карасева А. А., Филиппов Д. В.

Предложен метод синтеза цеолитного имидазолатного каркаса на основе Fe(III) при различных соотношениях металл/линкер, который используется в качестве сорбента для извлечения ионов цинка(II) и меди(II). Для полученных материалов установлено, что частицы имеют гексагональную структуру и представляют собой микрогетерогенную систему со средним размером частиц 0.05–0.1 мкм. Получены изотермы адсорбции азота в порах Fe-ZIF. В результате их обработки найдены параметры пористой структуры синтезированных образцов. Исследована адсорбция ионов Cu2+ и Zn2+ из водных растворов при температуре 298.15 K и показана их высокая степень извлечения. Процесс адсорбции ионов меди и цинка во всех случаях является самопроизвольным. Максимальная степень заполнения активных центров поверхности достигает 0.96 и 0.71 для меди и цинка соответственно. Установлено протекание адсорбции в объеме энергетически однородного пористого адсорбента и преобладание в структуре 2-этилимидазолата железа(III) микропор.

Ключевые слова: адсорбция, сорбционная емкость, металлоорганические каркасные структуры, удельная поверхность, цеолитные имидазолатные каркасы, степень извлечения, ионы тяжелых металлов