【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铁基过渡双金属mofs复合材料及其制备方法和应用，特别涉及一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料及其制备方法和在吸附水体中金离子的应用，属于废水处理吸附材料制备领域。
技术介绍
1、贵金属金是我国战略性关键金属，同时也是不可再生资源。在金矿的选冶和资源循环过程中会产生大量的含金废水，不仅造成资源浪费，还会对生态环境造成破坏。因此，如何确保战略金资源的可持续利用是近年来全球关注的热点问题。吸附法因其工艺简单、动力学快、适用性广、成本效益高、无二次污染等优点被广泛应用于从废水中回收贵金属。然而，在金离子(au(iii))吸附回收过程中，存在电子转移效率低、吸附容量低和官能团单一等问题。
2、金属有机骨架材料(mofs)是由金属源和有机配体组装得到的具有周期性网格结构的材料，具有高比表面积、较大的孔隙率、多样化可调节的孔道结构等优势，在水处理领域得到了广泛研究应用。如中国专利cn109021244a利用过渡金属盐和2,5-呋喃二羧酸进行溶剂热反应合成了一种mofs材料，并应用于处理水体中的抗生素，但该mofs材料为单过渡金属调控，官能团单一，其吸附容量低，ph适宜范围窄，无法适应复杂环境下的水体处理。因此，如何进一步丰富mofs材料的金属离子种类及配体结构成为了提高mofs材料对于金离子(au(iii))吸附效率的关键。
技术实现思路
1、为了解决现有的贵金属金回收吸附材料选择性差、ph适宜范围窄、吸附容量低等问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种羟基化
2、本专利技术的第二个目的是在于提供一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，该方法具有流程简单和条件温和等优势。
3、本专利技术的第三个目的是在于提供一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的应用，将该材料应用于吸附水体中的金离子，具有吸附容量高、吸附时间短和选择性高等特点。
4、为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，该方法是将亚铁源、除亚铁外的其他过渡金属源和2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在n,n-二甲基甲酰胺中，调节ph至碱性沉淀后在密封装置中进行溶剂热反应，即得。
5、现有技术中常使用铁源和对苯二甲酸进行制备铁基mofs复合材料，而本专利技术的技术方案关键在于同时使用亚铁源以及2,5-二羟基对苯二甲酸进行溶剂热反应制备。本专利技术所制备的mofs复合材料由于是以2,5-二羟基对苯二甲酸有机配体为基本结构进行金属离子自组装得到的周期性网格结构的材料，在吸附过程中，网络结构由于高比表面积、较大的孔隙率、多样化可调节的孔道结构可以先与au(iii)进行接触并吸附，而本专利技术采用了亚铁源，其中同时含有铁离子和亚铁离子，可以对于au(iii)进行还原起到加强作用。同时，采用的2,5-二羟基对苯二甲酸可以对mofs复合材料进行羟基化修饰，带来更多的吸附功能位点。
6、本专利技术的羟基化铁基过渡双金属铁基mofs复合材料主要以羟基配位和过渡双金属还原作用来吸附回收金，具体机理如下：一方面，作为软碱的羟基，易通过pearson的软硬酸碱理论与软酸au(iii)配位。此外，过渡双金属源的存在促进了电子的迁移，提高了铁基mofs材料的氧化还原活性，对au(iii)的还原起到加强作用，因而本专利技术的羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料对于au(iii)的吸附作用表现明显的协同作用。
7、作为一种优选的方案，所述亚铁源为氯化亚铁及其水合物中的至少一种。
8、作为一种优选的方案，所述其他过渡金属源包括过渡金属硝酸盐及其水合物中的至少一种。
9、作为一种优选的方案，所述其他过渡金属源包括钴离子、镍离子和铜离子中的至少一种。本专利技术所采用的其他过渡金属源均能和铁离子产生协同调控吸附金离子的良好效果，在低浓度下，三者与铁离子组合使用的效果相差不大，但是在高浓度下，fe-co的吸附容量优势凸显。进一步优选为钴离子。
10、作为一种优选的方案，所述其他过渡金属源和亚铁源的摩尔比为(0.25～5):1。随着其他过渡金属源用量的增加，羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的吸附容量在高浓度时出现先增加后降低的趋势。产生这种趋势的原因在于：其他过渡金属源和亚铁源摩尔比例较低时，金属源含量少，导致形成的mofs氧化还原活性低，从而使吸附速率与吸附容量低。而随着其他过渡金属源用量升高时，mofs氧化还原活性提高，吸附容量也随之增加。然而当其他过渡金属源的用量过高时，亚铁源含量少，其对au(iii)所进行的还原作用不足，使吸附速率与吸附容量降低。进一步优选摩尔比为(0.5～1)：1。
11、作为一种优选的方案，所述亚铁源和其他过渡金属源的总用量与2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为(0.5～0.75):1。2,5-二羟基对苯二甲酸配体用量过少或过多，均会导致合成的复合材料不稳定，骨架松散，降低了复合材料的吸附容量和吸附性能，影响吸附效果以及难以回收利用。
12、作为一种优选的方案，所述溶剂热反应的过程中控制固液比为1～4mmol：40ml。
13、作为一种优选的方案，所述溶剂热反应的条件为：温度为80～120℃，反应时间为6～10h。
14、本专利技术还提供了一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料，该复合材料通过双过渡金属离子的调控，以及协同羟基化有机配体带来的大比表面积和大量的功能位点，能在较宽的ph范围内对废水中金高效选择性吸附回收。
15、本专利技术还提供了一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的应用，将其应用于吸附水体中的au(ⅲ)，具有吸附容量高、吸附时间短和选择性高等特点。
16、作为一种优选的方案，所述羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的投加量为相对于au(ⅲ)的质量比为4～12:1。随着羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料投加量增加，其吸附速度与吸附量都会增加，但投加量超过一定量，不仅会造成材料的浪费，而且会对吸附速度和吸附量造成一定影响。
17、本专利技术提供了一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的应用方法，具体包括以下步骤：
18、步骤1)将所制备的羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料加入氯金酸(haucl4)溶液中混合，置于恒温摇床上。
19、步骤2)设置恒温摇床的反应温度和转速。
20、步骤3)测试吸附后的溶液中au(ⅲ)含量，检测吸附效果。
21、步骤4)并绘制出吸附动力学曲线与等温吸附曲线，进一步探究吸附效果。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
23、1)本专利技术提供的羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料，该复合材料通过过渡双金属离子的调控，以及协同羟基化有机配体带来的大比表面积和大量的功能位点，能在较宽的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种羟基化铁基过渡双金属MOFs复合材料的制备方法，其特征在于：将亚铁源、除亚铁外的其他过渡金属源和2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，调节pH至碱性后在密封装置中进行溶剂热反应，即得。
2.根据权利要求1所述的一种羟基化铁基过渡双金属MOFs复合材料的制备方法，其特征在于：
3.根据1或2所述的一种羟基化铁基过渡双金属MOFs复合材料的制备方法，其特征在于：所述其他过渡金属源包括钴离子、镍离子和铜离子中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种羟基化铁基过渡双金属MOFs复合材料的制备方法，其特征在于：所述其他过渡金属源和亚铁源的摩尔比为（0.25~5）:1。
5.根据权利要求1所述的一种羟基化铁基过渡双金属MOFs复合材料的制备方法，其特征在于：所述亚铁源和其他过渡金属源的总用量与2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为（0.5~0.75）:1。
6.根据权利要求1所述的一种羟基化铁基过渡双金属MOFs复合材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂热反应的过程中控制固液比为1~4mmol：40mL。
...【技术特征摘要】
1.一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，其特征在于：将亚铁源、除亚铁外的其他过渡金属源和2,5-二羟基对苯二甲酸溶解在n,n-二甲基甲酰胺中，调节ph至碱性后在密封装置中进行溶剂热反应，即得。
2.根据权利要求1所述的一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，其特征在于：
3.根据1或2所述的一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，其特征在于：所述其他过渡金属源包括钴离子、镍离子和铜离子中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，其特征在于：所述其他过渡金属源和亚铁源的摩尔比为（0.25~5）:1。
5.根据权利要求1所述的一种羟基化铁基过渡双金属mofs复合材料的制备方法，其特征在于：所述亚铁源和其他过渡金属源的总用量与2,5-二羟基对苯二甲酸的摩尔比为（...
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