The invention belongs to the technical field of catalytic materials, in particular relates to a preparation method of mustard gas metal organic framework compound degradable materials and nano titanium dioxide and its system based on. The material is a surface to be organic ligand modified nano titanium dioxide as the carrier, in the two alternate immersion solution for organic ligand synthesis of metal organic frameworks and containing metal ions and. The degradation agent has good catalytic degradation performance for HD, and can convert toxic HD into non-toxic substance in a short time.
【技术实现步骤摘要】
一种芥子气降解材料及其制备方法
本专利技术属于催化材料
,具体涉及一种芥子气降解材料及其制备方法。
技术介绍
近年来,恐怖分子和野心勃勃的国家使用化学战剂危害人类安全事件时有发生,例如利比亚秘密制造致命化学毒气芥子气事件以及叙利亚使用含有沙林毒气的火箭弹袭击了姑塔事件等,因此科学界也日益关注着化学毒剂的降解,从而消除化学武器对人类的威胁。硫芥(sulfurmustard,HD)又称芥子气,是当前一种使用最普遍的糜烂性毒剂,因此研究可以快速催化降解HD的催化剂是目前催化研究领域的一项重要课题,不仅可以通过防护材料避免人体与之接触,并且可以实现降解HD的目的。TiO2光催化氧化作为一种环境友好的新技术,越来越受到人们的重视,其优点在于:(1)操作条件温和,常压下就可以催化氧化的目的;(2)催化过程中不需要消耗除光以外的材料,从而大大节约了成本;(3)具有廉价,无毒,稳定的优点;(4)利用太阳光中的紫外光进行光催化降解,不会产生二次污染且催化效率高,但是TiO2的吸收波长仅限于小于387nm的紫外光,对HD的降解作用有待进一步提高。金属-有机骨架化合物(MOFs)是一类由金属中心和有机配体通过配位键自组装而成的具有周期性多维网状结构的多孔晶体材料,具有高的比表面积和独特的孔结构,可以吸附和降解HD,将其水解成无毒的硫二甘醇,降解效果良好且有很好的重复性。通过对TiO2进行改性,然后通过层层自组装将具有光降解HD能力的TiO2和具有水解降解HD的金属有机骨架化合物结合起来,制备出一种新型催化剂,发挥二者的协同作用,提升降解性能。该新型催化剂可具有水解和光催化 ...
【技术保护点】
一种芥子气降解材料,其特征在于,该材料由金属‑有机骨架化合物和表面被有机配体修饰的纳米二氧化钛载体组成。
【技术特征摘要】
1.一种芥子气降解材料,其特征在于,该材料由金属-有机骨架化合物和表面被有机配体修饰的纳米二氧化钛载体组成。2.根据权利要求1所述的芥子气降解材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将0.1~20gK2CO3和1~50gH2TiO3的混合物置于烘箱中,40-200℃干燥5-15h,再置于马弗炉中200-1200℃煅烧7-20h;(2)将步骤(1)所得的产物移入烧杯中,加入10-500mL去离子水,剧烈搅拌,再加入0.5-10MHCl溶液,调节pH,用蒸馏水洗涤,过滤干燥;(3)将步骤(2)中所得粉末置于马弗炉中400~1000℃煅烧1-20h,冷却至室温;(4)0.5-20g有机配体加入5-100mL去离子水和1-50mL乙醇,搅拌5-100min,加入0.01-10g步骤(3)中制备的纳米TiO2,搅拌5-100min,将所得悬浊液置于聚四氟乙烯衬底的高压釜中,在50-250℃的烘箱中反应2-60h;(5)用倾析法将步骤(4)中所得产物与母液分离,再用乙醇洗涤,离心分离,将所得粉末置于烘箱中,20-200℃干燥1-40h,然后将其置于马弗炉中,50-250℃煅烧0.5-10h,即得表面被有机配体修饰的纳米TiO2;(6)将10ml~1000ml水、乙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺的混合溶剂或其中的一种配制成所需溶剂;(7)将用于合成...
【专利技术属性】
技术研发人员:张立娟,张明才,周云山,李艳琴,高奇,季桓瑶,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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