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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废弃物资源化利用领域,涉及一种利用印染污泥合成金属有机框架材料的方法。
技术介绍
1、印染污泥(printing and dyeing sludge,简称pads)是在印染工业废水处理过程中,使用絮凝、沉淀、吸附或生物处理等方法的过程中产生的污泥及絮体。其成分复杂,无机成分包含由铝、铁、钙、硫等形成的化合物,有机成分通常为微生物絮体和表面活性剂、染料等难降解有机污染物。碱减量工艺是用烧碱浸泡织物,使得其表面的涤纶发生水解反应,从而剥离、降解涤纶,使织物柔软的过程。印染白泥就是碱减量废水经过酸析和混凝处理后产生的物化污泥,其主要成分为对苯二甲酸(pta,h2bdc)。印染污泥的处理主要是通过焚烧和填埋。然而,由于焚烧和垃圾填埋场对土壤、水环境和大气造成的二次污染,危害生态环境、人类健康和经济社会的发展,焚烧和垃圾填埋的处置方式正逐渐被禁止。这使得有必要探索其他处置技术来安全地处置印染污泥。
2、金属有机框架材料(metal-organic frameworks,简称mofs)是一类由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键连接而形成的晶态材料。mofs具有高度有序的孔隙结构和巨大的比表面积,因此在吸附、分离、储存气体、催化、药物传递等方面具有广泛的应用潜力。基于这些优势,生产生活中对mofs的需求规模不断增加,但mofs通常是由非常昂贵的前体使用溶剂热方法合成的,需要苛刻的合成条件,所使用的金属离子和有机配体具有毒性,因此带来一系列的经济、环境和健康问题,同时也限制了mofs的工业化生产水平。因此,在有机
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高值化利用印染污泥合成金属有机框架材料的方法。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:
3、一种高值化利用印染污泥合成金属有机框架材料的方法,包括以下步骤:
4、(1)将待合成的金属有机框架材料的金属前驱体溶解在溶剂中制得溶液a;
5、(2)将含对苯二甲酸的印染白泥溶解在溶剂中制得溶液b;
6、(3)将溶液b分别与溶液a进行混合,搅拌均匀得到溶液c;
7、(4)将溶液c在110~220℃下进行水热反应,制得金属有机框架材料。
8、优选地,步骤(1)中,金属前驱体包括但不限于fecl3·6h2o、cr(no3)3·9h2o、zrcl4、zn(no3)2·6h2o、钛酸异丙酯、co(no3)2·6h2o中的一种。
9、优选地,步骤(1)、(2)中,溶剂为有机溶剂或去离子水。
10、具体的,有机溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺,n-甲基吡咯烷酮或甲醇中任意一种。
11、优选地,步骤(4)中,所述的水热反应温度为110~220℃。
12、优选地,步骤(4)中,所述的水热反应时间为8~24小时。
13、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
14、(1)采用主要成分为对苯二甲酸的印染污泥合成金属有机框架材料,成本低。
15、(2)印染污泥作为印染废水处理过程中产生的固体废物,产大量,有利于提高mofs的工业化生产水平。
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1.一种高值化利用印染污泥合成金属有机框架材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,金属前驱体选自FeCl3·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、ZrCl4、Zn(NO3)2·6H2O、钛酸异丙酯、Co(NO3)2·6H2O中的一种。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)、(2)中,溶剂为有机溶剂或去离子水。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺,N-甲基吡咯烷酮或甲醇中任意一种。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的水热反应温度为110~220℃。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的水热反应时间为8~24小时。
【技术特征摘要】
1.一种高值化利用印染污泥合成金属有机框架材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,金属前驱体选自fecl3·6h2o、cr(no3)3·9h2o、zrcl4、zn(no3)2·6h2o、钛酸异丙酯、co(no3)2·6h2o中的一种。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)、...
【专利技术属性】
技术研发人员:李健生,马双园,杨旭冉,齐俊文,周雨珺,孙秀云,朱志高,杨月,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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