【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于皮革鞣剂，具体涉及一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、鞣制是将生皮转化为革制品的关键工序，其原理是通过鞣剂分子向生皮内部不断渗透，皮胶原中的氨基、羧基与鞣剂分子之间逐渐形成稳定的交联键，从而获得了具有较强稳定性的革制产物。其中，铬鞣是目前使用最广泛的鞣制工艺之一，通过铬鞣法制得的皮革手感丰满，富有弹性，并且具有较高的物理机械强度以及耐湿热稳定性。然而，随着制革工业的不断发展，铬鞣法所带来的弊端日益显著，例如三价铬可能被氧化成对人体有致癌作用的六价铬，以及大量铬废水的排放对环境造成不可逆的污染问题等，因此，无铬鞣剂的开发成为了当前制革行业的一项重大挑战。
2、常见的无铬鞣剂分为有机非金属鞣剂和无机金属盐鞣剂，而无机金属盐鞣剂通常鞣性更佳，如锆、铝、铁、钛盐鞣革均表现出良好的力学性能及较高的耐湿热稳定性。其中，锆盐的鞣制性能仅次于铬盐，鞣制后革样色泽洁白且收缩温度较高，但锆鞣剂与皮革表面结合过快，易产生“表面过鞣”、“生芯”等问题。而金属有机框架材料是一类由金属中心和有机配体自组装形成的新型纳米材料，其具有稳定的周期性网络结构，将其作为鞣剂能够在一定程度上减少锆离子于皮胶原渗透过程中的过度结合，从而使锆离子得到了进一步渗透。然而，传统的锆基金属有机框架惰性较强且亲水性较差，不利于其在水中的分散，造成部分鞣剂分子以沉淀的形式堆积于鞣液底部，从而对锆离子的利用率及其渗透性产生了一定影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1：将金属盐溶液和有机配体溶液混合后进行溶剂热反应，反应结束后得到粗产物；
5、s2：将粗产物依次进行离心、洗涤、干燥后得到产物粉末；将产物粉末进行煅烧活化处理后，得到一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂；
6、其中，所述金属盐溶液和有机配体溶液的浓度分别为(0.5～1)mmol/ml和(0.6～2.4)mmol/ml。
7、进一步地，s1中，所述金属盐溶液和有机配体溶液是由金属盐和有机配体分别溶解于n,n-二甲基甲酰胺中得到。
8、进一步地，所述金属盐为硫酸锆、氯化锆、氯氧化锆八水合物或硝酸锆五水合物中的一种；所述有机配体为d-酒石酸、l-酒石酸或dl-酒石酸中的一种。
9、进一步地，s1中，所述溶剂热反应是在带有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中进行；所述溶剂热反应的温度为120～160℃，时间为6～24h。
10、进一步地，s1中，所述金属盐溶液和有机配体溶液的摩尔比为1：(1～1.6)。
11、进一步地，s2中，所述洗涤是采用n,n-二甲基甲酰胺、无水乙醇分别洗涤3～5次。
12、进一步地，s2中，所述干燥是采用真空干燥的方式进行；所述真空干燥的温度为60～80℃。
13、进一步地，s2中，所述煅烧活化处理是在真空烘箱中进行；所述煅烧活化处理的温度为80～100℃，时间为12～24h。
14、本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂。
15、本专利技术还公开了上述亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的应用，所述亲水性zr-tamof纳米无铬鞣剂作为皮革鞣制过程的鞣剂材料。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术公开了一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，通过将金属盐溶液和有机配体溶液进行特定的溶剂热反应，随后再将得到的产物粉末在特定条件下进行煅烧活化处理，由于配体酒石酸含有大量羟基亲水性基团，水溶性较强，因此最终得到具有较强亲水性的锆基mof材料。
18、进一步地，该方法通过设定优化的制备工艺(原料摩尔比、反应时间、反应温度、活化条件等)，得到的亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的金属有机框架结构中有机配体对金属离子的稳定作用也有助于提高锆离子的利用率，极大程度上降低了金属锆的用量以减少生产成本，本专利技术的制备方法操作简单，重现性高。
19、进一步地，本专利技术采用硫酸锆、氯化锆、氯氧化锆八水合物或硝酸锆五水合物作为金属盐，采用d-酒石酸、l-酒石酸或dl-酒石酸作为有机配体，结合特定的原料摩尔比、反应时间、反应温度、活化条件等制备工艺参数，制备了具有较强亲水性的锆基mof材料，将其作为鞣剂有效避免锆离子与胶原纤维的快速结合，并进一步促进了锆离子在皮胶原中的渗透，从而提高了鞣剂的使用价值和鞣制后坯革的产品质量。
20、本专利技术还公开了采用上述制备方法制备得到的亲水性zr-tamof纳米无铬鞣剂，该纳米无铬鞣剂具有较强亲水性，在鞣制领域具有广泛的应用前景。
21、本专利技术还公开了上述亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂在鞣制领域的应用，将其作为鞣剂有效避免锆离子与胶原纤维的快速结合，并进一步促进了锆离子在皮胶原中的渗透，从而提高了鞣剂的使用价值和鞣制后坯革的产品质量，不仅能够使所获得的坯革具有较高的收缩温度，同时也积极响应了制革工业的绿色化转型。
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1.一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述金属盐溶液和有机配体溶液是由金属盐和有机配体分别溶解于N,N-二甲基甲酰胺中得到。
3.根据权利要求2所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐为硫酸锆、氯化锆、氯氧化锆八水合物或硝酸锆五水合物中的一种；所述有机配体为D-酒石酸、L-酒石酸或DL-酒石酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述溶剂热反应是在带有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中进行；所述溶剂热反应的温度为120～160℃，时间为6～24h。
5.根据权利要求1所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，S1中，所述金属盐溶液和有机配体溶液的摩尔比为1：(1～1.6)。
6.根据权利要求1所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其
7.根据权利要求1所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述干燥是采用真空干燥的方式进行；所述真空干燥的温度为60～80℃。
8.根据权利要求1所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述煅烧活化处理是在真空烘箱中进行；所述煅烧活化处理的温度为80～100℃，时间为12～24h。
9.一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂，其特征在于，采用权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制备得到。
10.权利要求9所述的一种亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂的应用，其特征在于，所述亲水性Zr-TA MOF纳米无铬鞣剂作为皮革鞣制过程的鞣剂材料。
...【技术特征摘要】
1.一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述金属盐溶液和有机配体溶液是由金属盐和有机配体分别溶解于n,n-二甲基甲酰胺中得到。
3.根据权利要求2所述的一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐为硫酸锆、氯化锆、氯氧化锆八水合物或硝酸锆五水合物中的一种；所述有机配体为d-酒石酸、l-酒石酸或dl-酒石酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述溶剂热反应是在带有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中进行；所述溶剂热反应的温度为120～160℃，时间为6～24h。
5.根据权利要求1所述的一种亲水性zr-ta mof纳米无铬鞣剂的制备方法，其特征在于，s1中，所述金属盐溶液和有机配体溶液的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马建中，黄冠杰，陈杰，范倩倩，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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