[發明專利]一種SiO2@MIL-68(Al)復合材料的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201610109719.8
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105642238B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 仲崇立;韓彤彤;劉大歡
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/38
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

一種SiO2@MIL?68(Al)復合材料的制備方法及應用，將SiO2分散到DMF中，然后加入BDC、AlCl3·6H2O和DMF進行反應得到最終產物。通過復合SiO2到MIL?68(Al)中，MIL?68(Al)的顆粒尺寸變小、分布變均勻，孔尺寸變小。此復合材料對水溶液中的苯胺能達到快速高效的脫除。

技術領域

本發明涉及二氧化硅與金屬-有機骨架復合材料的制備與應用，具體涉及一種顆粒尺寸更小分散性更好的SiO2@MIL-68(Al)復合材料的制備，用于水溶液中苯胺的快速、高效脫除。

背景技術

金屬-有機骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料主要是由含氧或氮元素的有機配體與過渡金屬離子連接而形成的多維周期性網狀骨架。常因其大的比表面積、高的孔隙率、結構和官能團可調性被廣泛應用于吸附分離、催化、傳感、電化學、生物醫學等領域。但同時因其穩定性差、生產成本高等被局限于實驗室內，無法工業化生產使用。

MIL-68(Al)制備方法簡單、原料廉價，制作成本較其他MOFs便宜很多，化學穩定性和熱穩定性較好，有及兩種孔，在污染物吸附脫除以及氣體吸附分離方面有潛在的應用。納米SiO2因其表面的Si-O-H基團可以為MOFs的生長提供成核位，是很常用的基體材料。

苯胺，作為一種十分便宜的化工用化學品，廣泛應用于石油化工生產，生物制藥，橡膠、聚合物、殺蟲劑、除草劑、染料、色素的生產中。然而，苯胺又是高毒的，接觸后會對生物體會造成嚴重的傷害，人如果接觸苯胺，可能會得溶血性貧血，對肝腎造成損傷，甚至是昏迷性休克。據文獻報導，每年排放到環境中的苯胺高達三萬噸，所以對苯胺廢水進行大批量的處理已經刻不容緩。針對這一問題，我們制備出一種可以反復再生使用，且在20s內即能達到高效吸附的吸附劑——SiO2@MIL-68(Al)復合材料，該材料具有更適合苯胺吸附的微孔，制作成本不高，適合大規模重復使用。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術分析和存在的問題，提供一種 SiO2@MOF復合材料的制備方法及其應用，該制備方法巧妙地利用納米SiO2表面的硅羥基可以為MIL-68(Al)的合成提供成核位這一事實，對納米SiO2微球表面均勻包覆，有效的避免了MIL-68(Al)顆粒尺寸分布不均、納米SiO2易發生團聚的問題，制備方法簡便易行。將該復合材料用于水溶液中苯胺的脫除，建立一種高效快速脫除苯酚的方法。

一種SiO2@MIL-68(Al)復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將SiO2加入到N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)中，超聲分散，形成SiO2的DMF懸濁液；