一种磁性Fe-MOG/SA材料的室温制备方法及应用技术

技术编号：40451239 阅读：7 留言：0更新日期：2024-02-22 23:10

一种磁性Fe‑MOG/SA材料的室温制备方法及应用，该方法是：称取0.05 g的Fe3O4–COOH分散在Fe(NO3)3Ÿ9H2O浓度为0.1 mol/L的10 mL水中，超声10分钟，命名为A溶液；称取TATB加入水中，并用TEA促进其在10 mL水中的溶解，超声条件使其充分溶解，制得浓度是0.1 mol/L的溶液，命名为B溶液；将B溶液滴加到A溶液中，磁性Fe‑MOG在室温下瞬间形成，并超声10分钟；将制得的磁性Fe‑MOG用磁铁收集并用水洗涤数次以除去未配位的金属离子和配体，并将制得的获取物倒入烧杯进行冷冻干燥，将得到磁性Fe‑MOG材料均匀分散在质量浓度为1%的SA中，滴加到质量浓度为2%的CaCl2溶液中，固化2小时后得到磁性Fe‑MOG/SA材料；本发明专利技术的磁性Fe‑MOG/SA材料具有较大的比表面积、丰富的活性位点、优异的热稳定性、快速的磁性分离能力、较好的可回收性和优异的吸附‑光催化性能，对水体污染物CTC的吸附‑光催化去除效率可达到76.63%。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料与环境材料制备领域，特别涉及一种磁性fe-mog/sa材料的室温制备方法及应用。

技术介绍

1、近年来，抗生素引起的环境污染已成为人类面前的一个严峻问题。盐酸金霉素（chlortetracycline hydrochloride，ctc）作为四环素类抗生素的代表，以其广谱、低成本和抗菌活性强等优点被广泛应用于疾病预防。然而，由于ctc的环境半衰期长和生物降解性低，过度使用会对水生生态系统产生生物毒性，并通过食物链危害人类健康。在这种情况下，探索有效和经济的方法来去除水中的ctc残留是迫切和必要的。

2、金属有机凝胶（metal-organic gels, mogs）是一种新兴的非晶态有机-无机杂化材料，它是通过金属-配体配位和分子间相互作用（如π-π堆叠和氢键作用）形成的。这些材料具有优异的稳定性、独特的分层孔结构、大的表面积和多样功能性等优点，在吸附、催化、传感和分离等领域具有广阔的应用前景。值得注意的是，基于环境友好三价离子（如fe3+）的mogs在追求吸附或催化性能方面变得非常有吸引力，因为它们具有丰富的暴露反应位点和有利的fe–o簇。其中，fe–o团簇的存在可以在可见光照射下直接激发，使mogs具有可见光响应能力。此外，考虑到三嗪结构的光收集特性，探索三嗪基配体的mogs在光催化领域提供了令人兴奋的机会。然而，很少有人关注基于三价离子（fe3+）和三嗪配体的mogs对ctc去除的吸附-光催化的协同效应。此外，常规的mogs合成需要适当的诱导因素进行凝胶化，如提高温度、增加反应物浓度、延长

3、然而，粉末材料存在一些缺点，如不易于回收和潜在的二次污染，限制了其实际应用。为了克服这些缺点，将粉末材料与可成形载体相结合，构建易于回收的吸附剂/催化剂是一种可行的解决方案。海藻酸钠（sodium alginate，sa）是一种天然多糖，具有良好的生物相容性、经济可行性和无毒性，可与ca2+离子交联形成珠状材料。因此，在sa网络中固定磁性mogs预计具有多种好处，包括优异的吸附-光催化能力、快速的磁分离性能和良好的可回收性。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题和提出的可行方法，本专利技术提供了一种磁性fe-mog/sa材料的室温制备方法及应用。该方法条件温和、能耗低、反应时间短和操作简便，所制得的新型磁性fe-mog/sa材料具有较大的比表面积、丰富的活性位点、优异的热稳定性、快速的磁性分离能力、较好的可回收性和优异的吸附-光催化性能，实现了对水体中的ctc的高效地吸附-光催化去除的目的。

2、本专利技术中，ctc为盐酸金霉素；fe-mog为铁基金属有机凝胶；tatb为2，4，6-三（4-羧基苯基）-1，3，5-三嗪；fe3o4–cooh为羧基化四氧化三铁；tea为三乙胺。

3、一种磁性fe-mog/sa材料的室温制备方法，包括如下步骤：

4、步骤一：称取0.05 g的fe3o4–cooh分散在fe(no3)3ÿ9h2o浓度为0.1 mol/l的10 ml水中，超声10分钟，命名为a溶液；

5、步骤二：称取tatb加入水中，并用tea促进其在10 ml水中的溶解，超声条件使其充分溶解，制得浓度是0.1 mol/l的溶液，命名为b溶液；

6、步骤三：将b溶液滴加到a溶液中，磁性fe-mog在室温下瞬间形成,并超声10分钟；

7、步骤四：将步骤三制得的磁性fe-mog用磁铁收集并用水洗涤数次以除去未配位的金属离子和配体；

8、步骤五：将步骤四制得的获取物倒入烧杯中冷冻，随后进行冷冻干燥，得到磁性fe-mog材料；

9、步骤六：将步骤五制得的磁性fe-mog材料均匀分散在质量浓度为1%的sa中，滴加到质量浓度为2%的cacl2溶液中，固化2小时后得到磁性fe-mog/sa材料。

10、本专利技术提供了磁性fe-mog/sa材料在吸附-光催化去除水中ctc方面的应用，其中磁性fe-mog/sa材料在水体中有效质量为0.5 g/l。

11、本专利技术的有益效果是：

12、本专利技术提供的磁性fe-mog/sa材料是在室温水相策略下制备而得，其制备过程的步骤简单、操作方便且节约能源，该材料可作为水体污染物ctc的吸附剂-催化剂，达到对水体中的ctc高效地吸附-光催化去除的目的。

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【技术保护点】

1.一种磁性Fe-MOG/SA材料的室温制备方法及应用，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法制得的磁性Fe-MOG/SA材料在去除水体中CTC的应用。

3.根据权利要求2所述的磁性Fe-MOG/SA材料在吸附-光催化去除水中CTC方面应用，其特征在于：所述的磁性Fe-MOG/SA材料在水体中的有效质量为0.5 g/L。

【技术特征摘要】

1.一种磁性fe-mog/sa材料的室温制备方法及应用，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法制得的磁性fe-mog/sa材料在去除水体中ctc的应用。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳雪，高一文，刘智，刘志生，邹东雷，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：

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