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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属有机骨架材料,尤其涉及一种双金属mof吸附复合材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、氟化物广泛存在于大气、水和地壳中。氟污染物不仅来源于地质冲刷,还来自于半导体制造、金属冶炼以及电镀等工业排放的废水。这些废水会损坏设备、污染环境、危害动植物,还会对人体健康产生不良影响。适当摄入氟有助于预防龋齿和增强骨骼,但是长期过度摄入氟则会影响动植物的生长发育,导致氟骨症、神经障碍和肝损伤等疾病。
2、金属有机骨架材料(mofs)是一种新兴起的吸附材料,其较高的吸附容量和结构可控性被研究学者们广泛关注。传统的mofs不适合用作水中除氟吸附剂,对水中杂质的吸附也受到一系列不可控因素的影响,其中金属离子和氟离子的结合会导致一系列复杂的反应等。
3、以前许多的研究试图对活性氧化铝进行改性,并研究了几种新型吸附剂;然而,很多改性后的吸附材料对氟的去除性能没有明显的提高。利用mofs材料的特点将其制备成水中的除氟必定会有很大的应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于提供一种双金属mof吸附复合材料的制备方法,本申请制备的双金属mof吸附复合材料能够快速高效吸附氟离子,且可循环利用。
2、本申请提供了一种双金属mof吸附复合材料的制备方法,包括以下步骤:
3、a)将铝盐、镧盐和溶剂混合,得到第一溶液;
4、b)将均苯三甲酸和溶剂混合,得到第二溶液;
5、c)将所述第二溶液和所述第一溶液混合,将混合后
6、d)将所述双金属mof材料和海藻酸钠在水中混合,得到混合溶液;
7、e)将所述混合溶液交联固化,得到双金属mof吸附复合材料。
8、优选的,步骤a)中,所述铝盐为九水硝酸铝,所述镧盐选自六水硝酸镧,所述溶剂选自二甲基甲酰胺,所述第一溶液中镧盐的摩尔浓度为0.1~0.2g/ml,所述铝盐和所述镧盐的摩尔比为1:(8~10));步骤b)中,所述溶剂选自乙醇溶液,所述均苯三甲酸和所述镧盐的摩尔比为(9~11):1。
9、优选的,步骤b)中,所述溶剂为乙醇溶液,所述第二溶液中均苯三甲酸的摩尔浓度为0.8~0.9g/ml。
10、优选的,步骤c)中,所述加热的温度为120~180℃,所述加热的速率为4~10℃/min。
11、优选的,步骤d)中,所述混合溶液中海藻酸钠的含量为5~10wt%,所述双金属mof材料和所述海藻酸钠的质量比为(0.5~1):1。
12、优选的,步骤e)中,所述交联固化的具体方式为:
13、将所述混合溶液滴入cacl2溶液中交联固化3~6h。
14、优选的,所述cacl2溶液中cacl2的含量为3~8wt%。
15、优选的,所述交联固化后还包括:
16、采用去离子水清洗交联固化后的产物表面,再干燥。
17、本申请还提供了一种吸附氟离子的方法,包括:
18、将双金属mof吸附复合材料和含有氟离子的溶液混合进行氟离子吸附;
19、所述双金属mof吸附复合材料为所述的制备方法所制备的双金属mof吸附复合材料。
20、优选的,所述溶液中氟离子的浓度为15~25mg·l-1。
21、本申请提供了一种双金属mof吸附复合材料的制备方法,其首先制备了la-al双金属材料,然后将其与海藻酸钠交联固化,由此得到了双金属mof吸附复合材料;本申请制备的双金属mof吸附复合材料利用吸附位点丰富的有机物制备的金属有机框架材料,不仅可以获得更大孔隙体积和比表面积,还可以提高复合材料的稳定性,由此可快速高效的吸附水中的氟离子,双金属的引入在降低成本的同时也可达到较好的去除效果;同时由于海藻酸钠的引入,使其可循环利用。
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1.一种双金属MOF吸附复合材料的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A)中,所述铝盐为九水硝酸铝,所述镧盐选自六水硝酸镧,所述溶剂选自二甲基甲酰胺,所述第一溶液中镧盐的摩尔浓度为0.1~0.2g/ml,所述铝盐和所述镧盐的摩尔比为1:(8~10));步骤B)中,所述溶剂选自乙醇溶液,所述均苯三甲酸和所述镧盐的摩尔比为(9~11):1。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤B)中,所述溶剂为乙醇溶液,所述第二溶液中均苯三甲酸的摩尔浓度为0.8~0.9g/ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤C)中,所述加热的温度为120~180℃,所述加热的速率为4~10℃/min。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤D)中,所述混合溶液中海藻酸钠的含量为5~10wt%,所述双金属MOF材料和所述海藻酸钠的质量比为(0.5~1):1。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤E)中,所述交联固化的具体方式为:
7.根据权利要求
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述交联固化后还包括:
9.一种吸附氟离子的方法,包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述溶液中氟离子的浓度为15~25mg·L-1。
...【技术特征摘要】
1.一种双金属mof吸附复合材料的制备方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中,所述铝盐为九水硝酸铝,所述镧盐选自六水硝酸镧,所述溶剂选自二甲基甲酰胺,所述第一溶液中镧盐的摩尔浓度为0.1~0.2g/ml,所述铝盐和所述镧盐的摩尔比为1:(8~10));步骤b)中,所述溶剂选自乙醇溶液,所述均苯三甲酸和所述镧盐的摩尔比为(9~11):1。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b)中,所述溶剂为乙醇溶液,所述第二溶液中均苯三甲酸的摩尔浓度为0.8~0.9g/ml。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤c)中,所述加热的温度为120~180℃,所述加热...
【专利技术属性】
技术研发人员:王晓,谢海,张建清,张新波,
申请(专利权)人:高频北京科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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