本发明专利技术涉及UiO‑66‑NH2复合凹凸棒材料及其应用，属于重金属处理技术领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供一种UiO‑66‑NH2复合凹凸棒材料，该材料由凹凸棒和UiO‑66‑NH2复合而成，且凹凸棒存在于UiO‑66‑NH2的结构内部。本发明专利技术首次采用凹凸棒与UiO‑66‑NH2原位复合，成功制备出UiO‑66‑NH2复合凹凸棒材料。该材料对六价铬具有极高的吸附性能，能有效去除水中的六价铬污染，且制备方法简单，成本较低，能快速生产，pH适应范围广，能够拓宽六价铬吸附材料技术领域，为去除水中六价铬污染提供了新的选择。
Uio-66-nh2 Composite Attapulgite material and its application
【技术实现步骤摘要】
UiO-66-NH2复合凹凸棒材料及其应用
本专利技术涉及UiO-66-NH2复合凹凸棒材料及其应用，属于重金属处理
技术介绍
环境与发展问题是人类发展与自然间的重要矛盾问题，在飞速发展的今天，环境问题越来越受重视。水作为人生存的必需品，现今对水资源的保护的呼声越来越强烈。在我国发展过程中，水污染主要污染物为有机污染及重金属污染。其中，铬污染水体中铬多以Cr6+的化合物形式存在，其具有强烈的氧化性，过量摄入会造成人体内产生癌变，肝脏损伤，胃溃疡等诸多损伤，甚至造成人体死亡。重金属污染主要来源于天然金属矿藏，电镀，冶金，设备制造等金属有关企业的不达标排放废水所造成。由于该类重金属污染水体的含量多为10mg/L以下，且Na+，Cl-等阳离子和阴离子较强，干扰较大。因而，需要对其进行一定的特殊处理。目前，常用的水污染处理方法为离子交换法、吸附法、生物修复法和膜分离方法等，由于吸附法工程量小，流程简便，操作要求低等优点，广泛用于处理低浓度金属离子废水。金属有机框架材料(MOFs)作为一种新型结晶多孔纳米材料，由多功能有机配体和金属离子构成，因其具有较高的比表面积，可控的孔隙率和较高的稳定性而成为当下用于环境修复的新型功能材料。UiO-66-NH2是以Zr4+为金属，以2-氨基对苯二甲酸为配体而制备得到的一种金属有机框架材料，是具有周期性网络结构的晶体多孔材料，其结构可在500℃下保持稳定。但是，UiO-66-NH2与其他MOFs一样，对水敏感，遇水其结构稳定性将会下降，因此，用于水中铬的吸附时，其吸附力有待提高。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术解决的第一个技术问题是提供一种UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，该材料对UiO-66-NH2进行改性，以提高其稳定性，从而提高吸附性能。本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，由凹凸棒和UiO-66-NH2复合而成，且凹凸棒存在于UiO-66-NH2的结构内部。优选的，凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的8～40wt％。更优选凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的16～29wt％。进一步优选凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的25wt％。优选的，该材料的比表面积为510～530m2/g。更优选该材料的比表面积为520.604m2/g。作为优选方案，本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，经如下步骤制备而成：将ZrCl4、2-氨基-对苯二甲酸、凹凸棒粉末和DMF混匀后，升温至100～140℃反应20～30h，固液分离，固体洗涤、干燥，即得UiO-66-NH2复合凹凸棒材料。优选的，升温至120℃反应24h。优选的，所述凹凸棒粉末的细度为过200目筛。优选的，ZrCl4和2-氨基-对苯二甲酸的摩尔比为0.8～1.2:1。更优选ZrCl4和2-氨基-对苯二甲酸的摩尔比为1:1。本专利技术解决的第二个技术问题是提供一种重金属铬吸附剂。本专利技术重金属铬吸附剂，其活性成分包括上述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料。本专利技术还提供本专利技术所述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料在重金属铬的吸附中的应用。本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，对六价铬有很好的吸附作用，能够应用于重金属铬的吸附中。优选的，吸附前，调整待吸附液的pH值≤8。进一步优选的，吸附的温度≤40℃。优选的，待吸附液中的铬浓度为5～20mg/L。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术首次采用凹凸棒与UiO-66-NH2原位复合，成功制备出UiO-66-NH2复合凹凸棒材料。该材料对六价铬具有极高的吸附性能，能有效去除水中的六价铬污染，且制备方法简单，成本较低，能快速生产，pH适应范围广，能够拓宽六价铬吸附材料
，为去除水中六价铬污染提供了新的选择。附图说明图1为本专利技术实施例1～4所得产品及原料的XRD图谱。图2为本专利技术实施例1～4所得产品及原料的FTIR图谱。图3为本专利技术实施例3所得产品的扫描电镜图。图4为UiO-66-NH2的扫描电镜图。图5为Cr6+浓度与吸光度的标准曲线。图6为本专利技术实施例3所得产品的吸附率随吸附时间的变化曲线。具体实施方式本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，该材料由凹凸棒和UiO-66-NH2复合而成，且凹凸棒存在于UiO-66-NH2的结构内部。本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，呈固体粉末状，凹凸棒和UiO-66-NH2复合，二者相互作用，协同增效，对重金属铬具有很好的吸附作用。该材料以凹凸棒为核心，凹凸棒对UiO-66-NH2的结构提供了一定的支撑，使其结构更加稳固，分散更加均匀，不易因遇水产生塌陷或结团现象，保证了吸附的稳定性和持久性；且UiO-66-NH2网络于凹凸棒外部，即凹凸棒存在于UiO-66-NH2的结构内部，使该材料具有本身MOFs材料的特性，还可以对凹凸棒进行很好的分散，防止凹凸棒在水中团聚，从而很好的提高了材料的分散性能，进一步提高了吸附性能。进一步的，为了提高吸附性能，本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料中，凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的8～40wt％。优选的，凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的16～29wt％。进一步优选的，凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的25％，该百分比下的吸附率可达到94％以上。进一步优选的，本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的比表面积为510～530m2/g。更优选该材料的比表面积为520.604m2/g。高的比表面积，能为六价铬吸附提供大量的吸附位点，从而提高吸附性能。优选的，本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料经如下步骤制备而成：将ZrCl4、2-氨基-对苯二甲酸、凹凸棒粉末和DMF混匀后，升温至100～140℃反应20～30h，固液分离，固体洗涤、干燥，即得UiO-66-NH2复合凹凸棒材料。作为优选方案，升温至120℃反应24h。凹凸棒粉末可采用常规粉碎后过筛得到，优选的，所述凹凸棒粉末的细度为过200目筛。优选的，ZrCl4和2-氨基-对苯二甲酸的摩尔比为0.8～1.2:1；更优选ZrCl4和2-氨基-对苯二甲酸的摩尔比为1:1。本专利技术解决的第二个技术问题是提供一种重金属铬吸附剂。本专利技术重金属铬吸附剂，其活性成分包括本专利技术所述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料。作为一种实施方式，本专利技术重金属铬吸附剂，其活性成分为UiO-66-NH2复合凹凸棒材料。作为另一种实施方式，本专利技术重金属铬吸附剂，其活性成分为UiO-66-NH2复合凹凸棒材料和其他本领域常见的吸附材料。即本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，可以单独作为铬吸附剂使用，也可以与其他吸附剂联用。本专利技术还提供本专利技术所述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料在重金属铬的吸附中的应用。本专利技术UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，对六价铬有很好的吸附作用，能够应用于重金属铬的吸附中。研究发现，待吸附液的pH值将会影响吸附性能，本专利技术的材料在酸性或弱碱性的环境中，有很好的吸附率，因此，优选的，吸附前，调整待吸附液的pH值≤8。优选的，待吸附液中的铬浓度为5～20mg/L。作为优选方案，吸附温度≤40℃。下面结合实施例对本专利技术的具体实施方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.UiO‑66‑NH2复合凹凸棒材料，其特征在于：该材料由凹凸棒和UiO‑66‑NH2复合而成，且凹凸棒存在于UiO‑66‑NH2的结构内部。
【技术特征摘要】
1.UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，其特征在于：该材料由凹凸棒和UiO-66-NH2复合而成，且凹凸棒存在于UiO-66-NH2的结构内部。2.根据权利要求1所述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，其特征在于：凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的8～40wt％，优选凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的16～29wt％，更优选凹凸棒的含量占UiO-66-NH2复合凹凸棒材料的25wt％。3.根据权利要求1或2所述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，其特征在于：该材料的比表面积为510～530m2/g；优选该材料的比表面积为520.604m2/g。4.根据权利要求1～3任一项所述的UiO-66-NH2复合凹凸棒材料，其特征在于：该材料经如下步骤制备而成：将ZrCl4、2-氨基-对苯二甲酸、凹凸棒粉末和DMF混匀后，升温至100～140℃反应20～30h，固液分离，固体洗涤、干燥，即得UiO-6...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜海英，许向宁，雷泞菲，鲍培毅，李军亚，邹佳城，
申请(专利权)人：四川省地质矿产勘查开发局四零五地质队，成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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