[發明專利]一種rGO/ZIF-67氣凝膠的制備方法以及其應用

在審

• 申請號: 201910842911.1
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110508251A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 張東翔;趙夢慧
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01J13/00;C02F1/28;G21F9/12;C02F101/00
• 代理公司: 11120 北京理工大學專利中心
• 代理人: 周蜜;仇蕾安<國際申請>=<國際公布>=

1.一種rGO/ZIF-67氣凝膠的制備方法，其特征在于：所述方法步驟如下，

(1)采用改進的Hummer法制備GO納米片；

(2)將GO納米片、水以及抗壞血酸的懸浮液超聲分散均勻后，在不低于75℃下反應不少于90min，再用水沖洗反應產物，得到rGO水凝膠；

(3)將rGO水凝膠加入到六水合硝酸鈷的甲醇溶液中，并在60℃～80℃下反應12h～24h，然后將反應體系中的液體倒出，再滴加2-甲基咪唑的甲醇溶液，再在60℃～80℃下反應12h～24h，得到rGO/ZIF-67水凝膠；將rGO/ZIF-67水凝膠進行冷凍干燥，得到rGO/ZIF-67氣凝膠；

其中，步驟(2)中GO納米片、水以及抗壞血酸的質量比為4:1000：(20～25)，GO納米片與六水合硝酸鈷的質量比為1：(200～250)，步驟(3)中六水合硝酸鈷與2-甲基咪唑的質量比為(1.5～2)：(3.5～4)。

2.根據權利要求1所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的制備方法，其特征在于：采用改進的Hummer法制備GO納米片的具體步驟如下，

石墨粉、NaNO₃和質量分數為98％的濃H₂SO₄在冰浴中攪拌30min后，再加入KMnO₄并停止攪拌，先在10℃下反應2h，再在30℃～40℃下繼續反應24h，再在攪拌下先后加入水和質量分數為30％的雙氧水，收集固體產物并進行洗滌、干燥，得到GO納米片；

其中，石墨粉、NaNO₃和高錳酸鉀的質量比為1:0.5:3，石墨粉在濃硫酸中的濃度為33mg/mL～34mg/mL，水與雙氧水的體積比為8:1，雙氧水相對于石墨粉的添加量為12mL/g～13mL/g。

3.根據權利要求1所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的制備方法，其特征在于：GO納米片、水以及抗壞血酸的懸浮液在75℃～150℃下反應90min～3h。

4.一種rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：將rGO/ZIF-67氣凝膠加入到含鈾酸性溶液中，震蕩不少于24h，收集固體產物，完成對酸性溶液中鈾的吸附。

5.根據權利要求4所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：含鈾酸性溶液的pH值為3～6。

6.根據權利要求5所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：含鈾酸性溶液的pH值為3.5～5。

7.根據權利要求4所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：震蕩時間為24h～48h。

8.根據權利要求4所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：震蕩溫度為20℃～40℃。

9.根據權利要求4所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：含鈾酸性溶液中鈾的濃度為50ppm～440ppm。

10.根據權利要求4所述的rGO/ZIF-67氣凝膠的應用，其特征在于：rGO/ZIF-67氣凝膠吸附鈾以后，用pH≤0.2的硝酸水溶液進行解吸，重復利用解吸后的rGO/ZIF-67氣凝膠對含鈾酸性溶液中的鈾進行吸附，重復利用次數不大于5。