【NH2-MIL-125Ti】氨基功能化钛基金属有机框架的制备及其可见光催化还原Cr(VI)性能研究

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摘要：
通过溶剂热法合成MIL-125(Ti)和NH₂-MIL-125(Ti)，后者结晶性好、比表面积大，可见光吸收达520nm，在可见光下对Cr(VI)的还原催化活性更优，Ti³⁺-Ti⁴⁺电子转移是关键，且可回收。

研究背景：
行业问题与现状：铬污染严重，Cr(VI)毒性强，现有还原方法存在局限，MOFs光催化潜力大但可见光响应不足。
本文创新：通过氨基功能化改性MIL-125(Ti)，优化其可见光吸收，探究钛基MOFs对Cr(VI)的光催化还原性能。

实验部分：
1. 材料制备：以钛酸四丁酯为钛源，分别用对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸为有机配体，经150℃溶剂热反应48h，真空干燥得两种MOFs。
2. 光催化实验：50mL 48ppm Cr(VI)溶液中加入20mg催化剂，调pH，加空穴捕获剂，暗反应1h后用500W氙灯（λ>420nm）照射，定时取样检测。
3. 重复性实验：催化剂经酸洗、水洗、干燥后重复使用5次，测试催化活性。

分析测试：
1. XRD：两者晶体结构一致，无TiO₂杂相。
2. BET：NH₂-MIL-125(Ti)比表面积1343.9m²/g，孔容0.689cm³/g，孔径2.052nm。
3. UV-vis DRS：NH₂-MIL-125(Ti)带隙2.65eV，吸收边520nm；MIL-125(Ti)带隙3.67eV，吸收边350nm。
4. XPS：反应后催化剂表面有Cr(III)和少量Cr(VI)，存在Ti³⁺-Ti⁴⁺电子转移。

总结：
主要结果：NH₂-MIL-125(Ti)在酸性条件下、乙醇为捕获剂时，Cr(VI)还原率达97%，重复5次活性仅降8%。
创新突破：实现钛基MOFs可见光催化还原Cr(VI)，明确Ti³⁺-Ti⁴⁺电子转移机制。
潜在意义：为含铬废水处理提供高效可回收的可见光催化剂。

Facile synthesis of amino-functionalized titanium metal−organic frameworks and their superior visible-light photocatalytic activity for Cr(VI) reduction
文章作者：Hou Wang, Xingzhong Yuan, Yan Wu, Guangming Zeng, Xiaohong Chen, Lijian Leng, Zhibin Wu, Longbo Jiang, Hui Li
DOI：10.1016/j.jhazmat.2014.11.039
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.11.039

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