[發(fā)明專利]RGO-MIL-68(Fe)納米復合物的制備方法及應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910029006.4
• 申請日: 2019-01-12
• 公開（公告）號: CN109622035A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 高艷紅;季曉暉;劉智峰;靳玲俠
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: B01J31/16
• 分類號: B01J31/16;C02F1/30;C02F101/22
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明提供一種RGO?MIL?68(Fe)納米復合物的制備方法及應用，該方法包括：將FeCl₃·6H₂O和對苯二甲酸加入到N,N?二甲基甲酰胺中超聲分散，加入HF以及HCl攪拌至原料完全溶解后轉移至第一反應釜中，利用N,N?二甲基甲酰胺和丙酮洗滌與離心，真空干燥后得到MIL?68(Fe)；根據(jù)改進的Hummers法合成氧化石墨烯GO；將MIL?68(Fe)分散在乙醇中進行超聲，加入氧化石墨烯GO，攪拌得到GO?MIL?68(Fe)，然后轉移至第二反應釜中反應得到RGO?MIL?68(Fe)納米復合物。本發(fā)明制備的RGO?MIL?68(Fe)納米復合物可對Cr(VI)溶液進行有效光催化降解。

技術領域

本發(fā)明涉及光催化劑的制備技術領域，特別涉及一種RGO-MIL-68(Fe)納米 復合物的制備方法及應用。

背景技術

能源危機和環(huán)境污染是威脅人類社會可持續(xù)發(fā)展的兩個非常嚴峻的問題。 近年來發(fā)展起來的光催化技術可直接利用太陽能驅動一系列重要的化學反應， 在新能源開發(fā)和環(huán)境治理等方面具有較大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼耍_發(fā)新型、高效 的半導體光催化材料至關重要。

金屬有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一類由金屬或金屬 氧簇為中心與有機配體鏈接形成的具有空間網(wǎng)狀結構的多孔雜化材料。近年來， MOFs材料由于其結構的多樣性、高孔隙率以及大比表面積等特點，在光、電、 催化、氣體吸附等領域都有著獨特的應用。MIL-68(Fe)是由Fe(OH)₂O₄八面體角 共享形成的鏈與對苯二甲酸配體連接形成的空間三維網(wǎng)狀結構材料。目前，它 在光催化領域已有了一定的應用，但多數(shù)已報道的MIL-68(Fe)光催化劑存在著 光生電子-空穴對易復合，光吸收性能不理想等問題，為了提高其光催化活性， 人們通常會在其表面負載稀缺且昂貴的貴金屬Pt等做助催化劑，這就限制了其 廣泛的應用。石墨烯是由碳原子通過sp²雜化方式構筑而成具有單原子層厚度的 蜂窩狀結構。由于其具有較大的比表面積，超高的機械強度以及良好的導電性 等特點，因此石墨烯及石墨烯基材料在載體材料、儲能材料及環(huán)境治理等領域 有廣闊的應用前景。在制備MOFs-石墨烯納米復合物時，目前主要應用的方法 是原位生長方法，該方法是在合成MOFs時將石墨烯預先加到MOFs的反應前 驅體中。

然而，在采用原位生長方法制備MOFs-石墨烯納米復合物時，石墨烯的加 入會干擾MOFs的形成，影響光催化活性，因此這種方法存在很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述狀況，本發(fā)明的目的是為了解決技術中，采用原位生長方法制備 MOFs-石墨烯納米復合物時，直接預加石墨烯會干擾MOFs的形成，影響光催 化活性的問題。

本發(fā)明提出一種RGO-MIL-68(Fe)納米復合物的制備方法，其中，所述方法 包括如下步驟：

MIL-68(Fe)的合成：將FeCl₃·6H₂O和對苯二甲酸加入到N,N-二甲基甲酰 胺中，進行超聲分散，然后加入HF以及HCl攪拌至原料完全溶解，再將溶液 轉移至第一反應釜中，在第一預設溫度下保存第一預設時間，待自然冷卻后， 利用N,N-二甲基甲酰胺和丙酮進行洗滌與離心，在第二預設溫度下真空干燥第 二預設時間，得到淺橘色粉末MIL-68(Fe)；