[發(fā)明專利]稀土金屬-有機(jī)框架材料Ho-MOF及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710666255.5
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN107501565B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘世雄;楊燕;蘇港平;趙秦藝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00;B01J31/22;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 金相允

本發(fā)明涉及金屬有機(jī)框架材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種稀土金屬?有機(jī)框架材料Ho?MOF及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的稀土金屬?有機(jī)框架材料Ho?MOF，分子式為[Ho(H₂?DHBDC)_0.5(DHBDC)_0.5(H₂O)₂](H₂O)_n，其制備方法包括：將有機(jī)配體2,5?二羥基對(duì)苯二甲酸加入水中，調(diào)節(jié)pH為6.1?6.5，然后加入水溶性鈥鹽和二甲基甲酰胺，進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到稀土金屬?有機(jī)框架材料Ho?MOF。本發(fā)明提供的稀土金屬?有機(jī)框架材料Ho?MOF具有較小的光學(xué)能隙和較寬的光譜響應(yīng)能力，可以作為光催化材料快速高效的降解含有機(jī)染料的廢水。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬有機(jī)框架材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種稀土金屬-有機(jī)框架材料Ho-MOF及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，產(chǎn)生的染料廢水具有成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度高、毒性強(qiáng)、水質(zhì)變化大、堿度大及難生物降解等特點(diǎn)，會(huì)對(duì)水體造成嚴(yán)重污染，是當(dāng)前最主要的水體污染源之一。因此，印染廢水的綜合治理已成為一個(gè)迫切需要解決的難題。

目前，國內(nèi)的印染廢水處理手段主要以物化法和生化法為主，但這些方法都存在運(yùn)行成本高、二次污染重、吸附容量低、再生困難、無選擇性等問題。而光催化處理印染廢水被認(rèn)為是一種嶄新的綠色處理技術(shù)，具有環(huán)境友好、反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點(diǎn)。

金屬-有機(jī)框架材料(Metal-Organic Framworks，MOFs)是由無機(jī)金屬中心(金屬離子或金屬簇)與橋連的有機(jī)配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔材料，通常由過渡金屬離子與含氧、氮等的多齒有機(jī)配體(大多數(shù)是芳香多酸和多堿)，自組裝形成的微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的配位聚合物。金屬有機(jī)框架材料不僅具有變化無窮的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且還在多方面如氣體吸附分離、催化、光電與磁性材料、傳感器等具有誘人的應(yīng)用潛力，正迅速發(fā)展成為許多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

一方面，MOFs由于具有各種納、微尺度的骨架型規(guī)整孔道結(jié)構(gòu)，超大的比表面積和孔隙率(可達(dá)0.9)及小的固體密度傳統(tǒng)，使其具有吸附容量大，選擇性高，再生回收容易等諸多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)水相中的染料污染物質(zhì)的吸附分離，顯示出良好的處理效果。另一方面，MOFs還可以通過發(fā)生各種不同類型的配體-金屬間電荷轉(zhuǎn)移躍遷，作為能帶可調(diào)的光催化劑用于降解水中的染料大分子。因此，構(gòu)筑新型金屬-有機(jī)框架材料，并進(jìn)行染料廢水的光催化性能的研究，具有重要的實(shí)際價(jià)值和誘人的應(yīng)用前景。

有鑒于此，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種稀土金屬-有機(jī)框架材料Ho-MOF，該稀土金屬-有機(jī)框架材料Ho-MOF具有較小的光學(xué)能隙和較寬的光譜響應(yīng)能力，可以作為光催化材料快速高效的降解含有機(jī)染料的廢水，具有降解效果好，反應(yīng)條件溫和，環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種稀土金屬-有機(jī)框架材料Ho-MOF的制備方法，該制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，具有良好的市場應(yīng)用前景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種稀土金屬-有機(jī)框架材料Ho-MOF，所述稀土金屬-有機(jī)框架材料的分子式為[Ho(H₂-DHBDC)_0.5(DHBDC)_0.5(H₂O)₂](H₂O)_n；

其中，H₂-DHBDC和DHBDC分別為失去兩個(gè)質(zhì)子和四個(gè)質(zhì)子的2,5-二羥基對(duì)苯二甲酸根離子；n為大于等于1的自然數(shù)。

其中，“稀土金屬-有機(jī)框架材料”中的“-”指的是稀土金屬和有機(jī)配體通過配位作用形成框架材料。