[發明專利]一種ZIF-67@FP復合吸附材料的制備方法及其在分離富集含鎘高鹽廢水中的應用

有效

• 申請號: 201710765764.3
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107486165B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 王治科;陳海天;朱韻怡;葉存玲;范順利
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 41139 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種ZIF?67@FP復合吸附材料的制備方法及其在分離富集含鎘高鹽廢水中的應用，具體公開了ZIF?67@FP復合吸附材料的制備方法包括ZIF?67的制備和ZIF?67@FP復合吸附材料的制備，還公開了制得的ZIF?67@FP復合吸附材料在分離富集含鎘高鹽廢水中的應用。本發明制備ZIF?67@FP復合吸附材料的方法條件溫和且容易控制，制得的ZIF?67@FP復合吸附材料吸附速率快，抗干擾能力強，能夠從高鹽廢水中有效吸附鎘，吸附后經0.1mol/L的硫脲溶液洗脫，5次重復使用后對鎘仍能保持較高的吸附性能，因此，該ZIF?67@FP復合吸附材料可以作為分散固相萃取劑用于分離富集含鎘高鹽廢水中的鎘離子。

技術領域

本發明屬于復合吸附材料的合成及其用于含鎘廢水的分離富集技術領域，具體涉及一種ZIF-67@FP復合吸附材料的制備方法及其在分離富集含鎘高鹽廢水中的應用。

背景技術

鎘和汞、鉛、鉻、砷是重金屬中的五毒。如上世紀爆發的“骨痛病”，就是重金屬鉻引起的全身骨骼劇痛。電池、電鍍、合金以及金屬礦山開采、有色金屬冶煉等行業排放大量的含鎘廢水。鎘已經被列為優先研究污染物之一及飲用水的毒理學指標之一。因此，從水樣中分離富集鎘具有非常重要的意義。

ZIF-67是一種典型的沸石咪唑骨架類材料，其對廢水中重金屬離子展現出了良好的吸附性能，但是沸石咪唑類金屬有機骨架化合物穩定性差且可重復利用性難，不利于從水相中分離。為了克服這一難題，本發明將濾紙（Filter Paper，FP）作為金屬有機骨架ZIF-67的載體，將ZIF-67穩定地固載到濾紙上且保持了其原有的吸附性能。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種ZIF-67@FP復合吸附材料的制備方法及其在分離富集含鎘高鹽廢水中的應用，該方法以濾紙作為金屬有機骨架ZIF-67的載體，將ZIF-67穩定地固載到濾紙上且保持了其原有的吸附性能，該ZIF-67@FP復合吸附材料可以作為分散固相萃取劑用于分離富集含鎘高鹽廢水中的鎘離子。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種ZIF-67@FP復合吸附材料的制備方法，其特征在于具體步驟為：將0.36g Co(NO₃)₂·6H₂O溶于50mL去離子水中得到溶液A，將1.32g 2-甲基咪唑溶于50mL去離子水中得到溶液B，再將含有Co²⁺的溶液加入到溶液B中得到溶液C，然后將溶液A和溶液C混合并于室溫攪拌3h制得ZIF-67懸浮液；裁剪1cm*4cm的濾紙置于去離子水中浸泡24h，再將濾紙加入到ZIF-67懸浮液中，然后置于恒溫振蕩器中于25℃、120rpm的條件下振蕩12h，再靜置12h，取出后用去離子水反復沖洗，烘干制得ZIF-67@FP復合吸附材料。

本發明所述的ZIF-67@FP復合吸附材料在分離富集含鎘高鹽廢水中的應用，其特征在于具體過程為：吸附過程，將ZIF-67@FP復合吸附材料加入到含鎘高鹽廢水中，于30℃振蕩吸附300min實現含鎘高鹽廢水的吸附凈化處理；脫附過程，將吸附后的ZIF-67@FP復合吸附材料加入到摩爾濃度為0.1mol/L的硫脲溶液中，振蕩脫附24h后，取出ZIF-67@FP復合吸附材料經去離子水沖洗后重復循環使用。

本發明制備ZIF-67@FP復合吸附材料的方法條件溫和且容易控制，制得的ZIF-67@FP復合吸附材料吸附速率快，抗干擾能力強，能夠從高鹽廢水中有效吸附鎘，吸附后經0.1mol/L的硫脲溶液洗脫，5次重復使用后對鎘仍能保持較高的吸附性能，因此，該ZIF-67@FP復合吸附材料可以作為分散固相萃取劑用于分離富集含鎘高鹽廢水中的鎘離子。

附圖說明

圖1是FP、ZIF-67和ZIF-67@FP的紅外譜圖；

圖2是FP、ZIF-67和ZIF-67@FP的XRD圖；

圖3是FP的SEM圖；