催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料、其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种催化剂MnFe2O4‑MIL‑53(Al)磁性复合材料、其制备方法和应用，将制备的金属有机骨架材料MIL‑53(Al)加入到合成MnFe2O4的金属盐前驱体中，通过溶胶凝胶法制备得到催化剂MnFe2O4‑MIL‑53(Al)复合材料。本发明专利技术制得的负载型MnFe2O4‑MIL‑53(Al)复合材料形貌为块状，且纳米颗粒MnFe2O4均匀分布在MIL‑53(Al)上。本发明专利技术催化剂MnFe2O4‑MIL‑53(Al)复合材料在PMS存在的条件下具有优良的催化降解难降解有机物的性能，对罗丹明B的降解率可达99％，且制备工艺简便，易于回收重复利用。

Catalyst MnFe2O4-MIL-53 (Al) magnetic composite material, preparation method and application thereof

The invention discloses a catalyst MnFe2O4 MIL 53 (Al) magnetic composite material, a preparation method and an application. The prepared metal organic skeleton material MIL 53 (Al) is added to the metal salt precursor of synthetic MnFe2O4, and the catalyst MnFe2O4 MIL MIL 53 (Al) composite is prepared by the sol-gel method. The composite MnFe2O4 MIL Al 53 (Al) is made of lump and the nanoparticles are distributed uniformly on MIL 53 (Al). The catalyst MnFe2O4 MIL 53 (Al) composite has excellent performance in catalytic degradation of refractory organic matter under the presence of PMS, and the degradation rate of rhodamine B is up to 99%, and the preparation process is simple and easy to recycle and reuse.

【技术实现步骤摘要】
催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料、其制备方法和应用
本专利技术涉及一种催化剂、其制备方法和应用，特别是涉及一种负载催化剂MnFe2O4的复合材料、其制备方法和应用，还特别是涉及一种金属有机骨架材料MIL-53(Al)负载催化剂的复合材料、其制备方法和应用，还涉及一种降解水中难降解有机污染物罗丹明B的方法，应用于催化材料

技术介绍
高级氧化技术因能高效解决一些水污染控制问题，而在环境领域受到高度关注。基于硫酸根自由基(SO4-·)的高级氧化技术有着极大的优势，与·OH自由基相比，SO4-·自由基在中性条件下具有更高的氧化还原电位和更长的半衰期，因而能更有效与目标有机污染物反应，使其降解为有机小分子，乃至矿化为CO2和H2O等无机小分子。SO4-·可通过活化产生，Oxone已是一种商品化学试剂，应用较为广泛，一些含有过渡金属的物质是PMS的最好活化剂，能使PMS产生强氧化性的SO4-·和·OH自由基，这些自由基往往能有效降解很多难降解有机污染物。尖晶石型铁氧体(MFe2O4)可用于非均相活化PMS降解水中难降解有机物，其中M＝Co、Cu、Mn、Zn等。与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂MnFe2O4‑MIL‑53(Al)磁性复合材料，其特征在于：锰铁氧体MnFe2O4纳米材料均匀分布于金属有机骨架材料MIL‑53(Al)上，形成负载型催化剂MnFe2O4‑MIL‑53(Al)磁性复合材料，其中MnFe2O4和MIL‑53(Al)的摩尔比为2:(1～4)。

【技术特征摘要】
1.一种催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料，其特征在于：锰铁氧体MnFe2O4纳米材料均匀分布于金属有机骨架材料MIL-53(Al)上，形成负载型催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料，其中MnFe2O4和MIL-53(Al)的摩尔比为2:(1～4)。2.根据权利要求1所述催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料，其特征在于：MnFe2O4和MIL-53(Al)的摩尔比为1:1。3.根据权利要求1或2所述催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料，其特征在于：制得的催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料的形状为块状颗粒，块状颗粒的形貌为边长不大于1.5μm的块状，在金属有机骨架材料MIL-53(Al)表面上负载的MnFe2O4纳米颗粒的平均粒径不大于100nm。4.一种权利要求1所述催化剂MnFe2O4-MIL-53(Al)磁性复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a.按照硝酸铝：对苯二甲酸的摩尔比为2:1的比例，将硝酸铝、对苯二甲酸和一定量的蒸馏水进行均匀混合，采用超声分散处理至少30min，得到前驱体混合液，然后采用溶剂热法，将前驱体混合液转移到高压釜中，再将高压釜放入温度不低于220℃的烘箱中，进行反应至少72小时，待反应产物冷却至室温后，再用二次蒸馏水离心洗涤反应产物，然后于温度不低于80℃的烘箱中，对反应产物进行真空干燥至少10小时，即得到产物MIL-53(Al)，作为载体材料备用；b.按照硝酸锰、硝酸铁、柠檬酸和MIL-53(Al)的摩尔比为2:4:6:(1～4)的比例称量硝酸锰原料、硝酸铁原料和柠檬酸，作为锰源材料和铁源材料，并作为反应物原料备用；c.将在所述步骤b中称取的柠檬酸溶于一定量的蒸馏水中，配制柠檬酸溶液；d.将在所述步骤b中称取的硝酸锰原料和硝酸铁原料加入到一定量的蒸馏水中，在室温下充分搅拌，使硝酸锰原料和硝酸铁原料充分溶解混匀，得到硝酸锰和硝酸铁的混合溶液；e.将在所述步骤c中配制的柠檬酸溶液缓慢滴加到在所述步骤d中配制的硝酸锰和硝酸铁的混合溶液中，在室温下进行磁力搅拌，得到Mn-Fe-柠檬酸混合溶液；f.将在所述步骤e中得到的Mn-Fe-柠檬酸混合溶液转移到不低于40℃的水浴锅中，进行磁力搅拌，用氨水调节Mn-Fe-柠檬酸混合溶液的pH至5，得到具有弱酸性的MnFe2O4前驱液；g.采用溶胶凝胶法，按照MnFe2O4和MIL-53(Al)的摩尔比为2:(1～4)的比例，将在所述步骤a中制备的MIL-53(Al)加入到在所述步骤f中制备得到的具有弱酸性的MnFe2O4前驱液中，继续在不低于90℃的水浴锅中进行搅拌，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡龙兴，张雨瑶，陆文聪，胡海明，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31