【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于共价键结合的mofs@cofs复合材料及其制备方法与应用，具体在光催化产过氧化氢领域中的应用，属于绿色化工领域。
技术介绍
1、过氧化氢，其水溶液又被称为双氧水，是一种绿色高效的氧化剂，已被广泛应用于纸浆和纺织品的漂白，化学品的合成，医用消毒以及火箭动力助燃剂等领域。目前国内外商业产过氧化氢主要采用以下两种方法：蒽醌(ao)法和热催化法。这两种方法虽然具有成本低，合成量大的优势，但是也存在各自的不足之处。ao法需要用到钯催化剂，一旦泄露进入氧化系统或者萃取系统，会导致过氧化氢剧烈分解，后果十分严重。虽然蒽醌法经过了多次改良，但其本质上仍旧是一种高能耗的合成方法，而且会影响到设备的使用寿命。热催化是使用h2/o2混合气加热催化直接制备过氧化氢，由于混合气在宽浓度范围内具有爆炸性，其安全隐患更大。同时大多数热催化都会使用到金，钯或铂等贵金属助催化剂，生产成本高，同时以混合气为原料，进一步增大了危险性。因此，安全高效，节能环保的过氧化氢生产极具挑战性。
2、新兴的光催化技术以h2o和o2为原料，采用取之不尽的太阳光作为能量来源，避免了h2和o2的混合，安全绿色，近年来受到了广泛关注。金属有机框架（mofs）和共价有机框架（cofs）这两类材料均在直接利用h2o和o2为原料光催化制备过氧化氢上已有初步报道，但目前普遍存在的问题仍旧是，mofs类材料的吸光能力弱，光生电荷分离效率低等劣势以及cofs类材料需要牺牲剂，结晶性差等因素难以重复利用，相对较小的比表面积不利于底物的传输等劣势导致其在光催化产过氧化
技术实现思路
1、本专利技术以共价键结合的mofs@cofs复合材料为光催化剂，促进了以h2o和o2为原料光催化高效制备过氧化氢，符合目前化学工业与生态环境的兼容性、可持续发展的现实需求，因而具有重要的工业应用价值和社会意义。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种共价键结合的mofs@cofs复合材料，为金属有机框架与共价有机框架的共价结合材料。优选的，金属有机框架为zr基金属有机框架；共价有机框架为苯基三嗪共价有机框架。
4、本专利技术公开了上述共价键结合的mofs@cofs复合材料的制备方法，包括以下步骤，利用2-氨基对苯二羧酸和金属盐制备金属有机框架；再以金属有机框架、间苯三酚化合物和苯基三嗪化合物为原料制备共价键结合的mofs@cofs复合材料。
5、本专利技术中，mofs@cofs复合材料中，mofs的质量为cofs质量的10～60%，优选为20～50%。
6、本专利技术公开了上述共价键结合的mofs@cofs复合材料在制备过氧化氢中的应用。优选的，本专利技术公开了上述共价键结合的mofs@cofs复合材料作为催化剂在制备过氧化氢中的应用。进一步优选的，本专利技术公开了上述共价键结合的mofs@cofs复合材料作为光催化剂在制备过氧化氢中的应用。
7、本专利技术公开了一种光催化产过氧化氢的方法，包括如下步骤：光照含有上述共价键结合的mofs@cofs复合材料的水溶液，得到过氧化氢。
8、本专利技术公开了一种原位产生的过氧化氢进行废水处理的方法，包括如下步骤：光照含有上述共价键结合的mofs@cofs复合材料的废水溶液，完成原位产生过氧化氢进行废水的处理。
9、本专利技术中，光照在室温下、空气中进行。
10、本专利技术中，光照后，过滤，滤液为含过氧化氢的水溶液。
11、本专利技术中，光催化产过氧化氢时不需要添加牺牲剂和助催化剂。
12、优选的，光照时间为0.1～10h。
13、本专利技术中，光照为可见光照，比如太阳光，或者可见光来自外加420 nm截止滤光片(λ≥420 nm)的氙灯。
14、本专利技术中，废水为含有有机污染物的水，其中的有机污染物包括酚类化合物。
15、本专利技术的有益效果主要体现在：
16、(1) 本专利技术提供了一种基于共价键结合的mofs@cofs复合材料用于光催化产过氧化氢的方法，不使用有机溶剂(乙醇，异丙醇，苄醇等)作为牺牲剂，绿色环保无污染；
17、(2) 本专利技术提供了一种基于共价键结合的mofs@cofs复合材料用于光催化产过氧化氢的方法，反应体系中不需要通入饱和的氧气作为氧源，可利用太阳光(可见光)作为能量来源，相比于工业上蒽醌法间接合成过氧化氢，本专利技术方法能耗低且安全性高；
18、(3) 本专利技术提供了一种基于共价键结合的mofs@cofs复合材料用于光催化产过氧化氢的方法，相比于直接由氧气和氢气混合制备过氧化氢，该方法安全性更高，无贵金属污染；
19、(4) 本专利技术提供了一种基于共价键结合的mofs@cofs复合材料用于光催化产过氧化氢的方法，原位产生的过氧化氢可同时作用于废水处理。
20、(5) 相比于传统的光催化制备过氧化氢，该方法从源头上杜绝了有机牺牲剂及其氧化产物分离困难的问题；
21、(6) 本专利技术首次提出了以共价键结合的mofs@cofs复合材料光催化产过氧化氢的方法，与单独的同类mofs或cofs光催化产过氧化氢技术方法相比，单位时间内过氧化氢的产率大幅提升。
22、(7) 本专利技术制备过氧化氢的方法反应条件温和，操作简单，只需要将复合材料与超纯水分散均匀，在室温下，空气反应气氛，无牺牲剂和助催化剂的搅拌条件下，在可见光照射一段时间后，取反应液并将其过滤即可得到较高浓度的过氧化氢溶液。采用本专利技术的方法制备过氧化氢，具有产量高，催化性能高效且稳定的优势，具有良好的应用前景。
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1.一种共价键结合的MOFs@COFs复合材料，其特征在于，为金属有机框架与共价有机框架的共价结合材料。
2.根据权利要求1所述共价键结合的MOFs@COFs复合材料，其特征在于，金属有机框架为Zr基金属有机框架；共价有机框架为苯基三嗪共价有机框架。
3.权利要求1所述共价键结合的MOFs@COFs复合材料的制备方法，其特征在于，利用2-氨基对苯二羧酸和金属盐制备金属有机框架；再以金属有机框架、间苯三酚化合物和苯基三嗪化合物为原料制备共价键结合的MOFs@COFs复合材料。
4.根据权利要求3所述共价键结合的MOFs@COFs复合材料的制备方法，其特征在于，MOFs@COFs复合材料中，MOFs的质量为COFs质量的10～60%。
5.权利要求1所述共价键结合的MOFs@COFs复合材料在制备过氧化氢中的应用。
6.权利要求1所述共价键结合的MOFs@COFs复合材料在制备过氧化氢同时进行废水处理中的应用。
7.根据权利要求5或者6所述的应用，其特征在于，所述应用无需牺牲剂。
8.一种光催化产过氧
9.一种原位产生的过氧化氢进行废水处理的方法，包括如下步骤：光照含有权利要求1所述共价键结合的MOFs@COFs复合材料的废水溶液，完成原位产生过氧化氢进行废水的处理。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，废水为含有有机污染物的水。
...【技术特征摘要】
1.一种共价键结合的mofs@cofs复合材料，其特征在于，为金属有机框架与共价有机框架的共价结合材料。
2.根据权利要求1所述共价键结合的mofs@cofs复合材料，其特征在于，金属有机框架为zr基金属有机框架；共价有机框架为苯基三嗪共价有机框架。
3.权利要求1所述共价键结合的mofs@cofs复合材料的制备方法，其特征在于，利用2-氨基对苯二羧酸和金属盐制备金属有机框架；再以金属有机框架、间苯三酚化合物和苯基三嗪化合物为原料制备共价键结合的mofs@cofs复合材料。
4.根据权利要求3所述共价键结合的mofs@cofs复合材料的制备方法，其特征在于，mofs@cofs复合材料中，mofs的质量为cofs质量的10～60%。
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