一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法技术

本发明专利技术为一种基于模板导向法合成ZnZr‑MOF‑LDH纳米鞣剂的方法，其克服了现有技术中铬鞣剂的吸收性较差，且使用后产生严重污染的问题，本发明专利技术能有效促进铬鞣剂的吸收，提升坯革鞣制性能，降低废液中的铬含量。本发明专利技术采用下述质量份的原料制成：ZrCl

【技术实现步骤摘要】
一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法
：本专利技术属于纳米鞣剂的制备领域，涉及一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法。
技术介绍
：制革是将生皮转变成皮革的过程，鞣制在其中发挥着关键性作用。铬鞣剂在鞣制加工中使用广泛，它能够赋予成革优异的性能，满足实际生产需求。但铬鞣剂的吸收性较差，且使用后产生的含铬废弃物会对水土资源造成严重的污染。为了解决这一问题，有必要寻求一种具有良好吸附性能的铬鞣助剂以促进铬鞣剂的吸收，提升坯革鞣制性能，降低废液中的铬含量。金属有机框架材料简称MOF，是近年来一种发展迅速的具有周期的框架结构晶体。它是由中心金属离子与有机配合物进行自组装形成的。MOF具有高的比表面积、低的晶体密度、永久的孔隙率、均匀的开放性以及多种多样的拓扑结构等特性，在吸附分离等领域均展现出了巨大的应用前景。层状双金属氢氧化物即水滑石，简称LDH，是一种层状化合物。它由带正电的阳离子金属层、层板间可交换的阴离子和水分子构成。表达式为：[M2+1-xM3+x(OH)2]x+An-x/n·mH2O，式中的M2+是LDH层中的二价金属阳离子；M3+是LDH层中的三价金属阳离子；An-是能够进入LDH层板间的阴离子。水滑石的组成易于调控、结构易于裁剪，使其具有良好的吸附性能且可与其他材料复合实现功能化。LDH金属层板的可调控性以及MOF独特的空腔结构均可以用于提升材料的吸附性能。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法，其克服了现有技术中铬鞣剂的吸收性较差，且使用后产生严重污染的问题，本专利技术能有效促进铬鞣剂的吸收，提升坯革鞣制性能，降低废液中的铬含量。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂，其特征在于：采用下述质量份的原料制成：ZrCl41.4-1.6，对苯二甲酸0.5，DMF30-60ml，Zn-MOF0.1-0.3，六水合硝酸锌0.3-0.7，1mol/LKOH溶液5mL。一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)Zr-MOF的制备：1.4-1.6gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在30-60mlDMF中磁力搅拌分散30-60min；得到的产物用溶剂洗涤，在40-80℃下干燥24h，得到Zr-MOF；(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：0.1-0.3gZn-MOF与0.3-0.7g六水合硝酸锌置于5mL的1mol/LKOH溶液中，于20-80℃下磁力搅拌2-6h；反应结束后，用无水乙醇洗涤并于40-80℃下真空干燥，得到ZnZr-MOF-LDH。具体合成方法一包括以下步骤：(1)Zr-MOF的制备：1.4gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在30mlDMF中磁力搅拌分散30min；得到的产物用溶剂洗涤，在40℃下干燥24h，得到Zr-MOF；(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：0.1gZn-MOF与0.3g六水合硝酸锌置于5mL的1mol/LKOH溶液中，于20℃下磁力搅拌2h；反应结束后，用无水乙醇洗涤并于60℃下真空干燥，得到ZnZr-MOF-LDH。具体合成方法二包括以下步骤：(1)Zr-MOF的制备：1.5gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在40mlDMF中磁力搅拌分散30min；得到的产物用溶剂洗涤，在60℃下干燥24h，得到Zr-MOF；(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：0.2gZn-MOF与0.5g六水合硝酸锌置于5mL的1mol/LKOH溶液中，于60℃下磁力搅拌4h；反应结束后，用无水乙醇洗涤并于60℃下真空干燥，得到ZnZr-MOF-LDH。具体合成方法三包括以下步骤：(1)Zr-MOF的制备：1.6gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在60mlDMF中磁力搅拌分散60min；得到的产物用溶剂洗涤，在80℃下干燥24h，得到Zr-MOF；(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：0.3gZn-MOF与0.7g六水合硝酸锌置于5mL的1mol/LKOH溶液中，于80℃下磁力搅拌6h；反应结束后，用无水乙醇洗涤并于80℃下真空干燥，得到ZnZr-MOF-LDH。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下：1、本专利技术采用具有鞣性的Zr金属元素制备Zr-MOF，以Zr-MOF为模板引入具有鞣性的Zn金属元素，通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH，从而得到一种既含有MOF空腔结构又含有LDH层板结构的新型鞣性MOF-LDH材料，将其应用于少铬鞣制中，促进鞣制过程中铬鞣剂的吸收。在保证坯革鞣制性能的前提条件下，减少鞣制过程中铬粉的使用量，降低鞣制废液排放对环境造成的污染。2、本专利技术制备的ZnZr-MOF-LDH合成工艺简单，同时将Zn、Zr鞣性金属集中于同一种材料，并同时具备MOF空腔结构和LDH层状结构，使其具有一定的鞣制性能与吸铬性能。3、本专利技术将Zr-MOF与硝酸锌结合，合成由Zr、Zn金属组成的比表面积为20.6SBET(m2g-1)的ZnZr-MOF-LDH，将其应用于坯革少铬鞣制过程中，相较于单独2％铬粉，ZnZr-MOF-LDH配合2％铬粉鞣后坯革收缩温度可由74℃提升至93℃；与常规铬鞣鞣后废液相比，ZnZr-MOF-LDH配合2％铬粉鞣后废液中的铬含量可由344mg/L降低至137mg/L。附图说明：图1为Zr-MOF、ZnZr-LDH、ZnZr-MOF-LDH、ZnZr-MOF-LDH配合2％铬粉鞣后坯革的收缩温度图；图2为Zr-MOF、ZnZr-LDH、ZnZr-MOF-LDH、ZnZr-MOF-LDH配合2％铬粉鞣后坯革的增厚率图。具体实施方式：下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。这些实施例是用于说明本专利技术而不限于本专利技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体实验环境做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。本专利技术为一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法，ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂采用下述原料制成：ZrCl41.4-1.6g，对苯二甲酸0.5g，DMF30-60ml，Zn-MOF0.1-0.3g，六水合硝酸锌0.3-0.7g，1mol/LKOH溶液5mL。本专利技术的制备方法，包括以下步骤：(1)Zr-MOF的制备：1.4-1.6gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在30-60mlDMF中磁力搅拌分散30-60min；得到的产物用溶剂洗涤，在40-80℃下干燥24h，得到Zr-MOF；(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：0.1-0.3gZn-MOF与0.3-0.7g六水合硝酸锌置于5mL的1mol/LKOH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂，其特征在于：采用下述质量份的原料制成：ZrCl

【技术特征摘要】
1.一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂，其特征在于：采用下述质量份的原料制成：ZrCl41.4-1.6，对苯二甲酸0.5，DMF30-60ml，Zn-MOF0.1-0.3，六水合硝酸锌0.3-0.7，1mol/LKOH溶液5mL。


2.一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)Zr-MOF的制备：
1.4-1.6gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在30-60mlDMF中磁力搅拌分散30-60min；得到的产物用溶剂洗涤，在40-80℃下干燥24h，得到Zr-MOF；
(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：
0.1-0.3gZn-MOF与0.3-0.7g六水合硝酸锌置于5mL的1mol/LKOH溶液中，于20-80℃下磁力搅拌2-6h；反应结束后，用无水乙醇洗涤并于40-80℃下真空干燥，得到ZnZr-MOF-LDH。


3.根据权利要求2所述的一种基于模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH纳米鞣剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)Zr-MOF的制备：
1.4gZrCl4、0.5g对苯二甲酸在30mlDMF中磁力搅拌分散30min；得到的产物用溶剂洗涤，在40℃下干燥24h，得到Zr-MOF；
(2)通过模板导向法合成ZnZr-MOF-LDH：
0.1gZn-MOF与0.3g六水合硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：高党鸽，赵苹，吕斌，马建中，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61