[發(fā)明專利]一種基于膦酸的吸附材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911353279.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110882677B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷平;賈志華;楊正龍;劉希光;徐彥賓;姜瑋;金娟;蔡紅蘭;任淑華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯東大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/30;B01J20/28;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 方亞兵

本發(fā)明涉及一種基于膦酸的吸附材料及其制備方法和應(yīng)用。該制備方法是將鐵離子與羥基2?(咪唑?1?基)亞乙基二膦酸配位形成多孔配位聚合物，并進(jìn)一步使用該有機(jī)膦酸對(duì)羥基2?(咪唑?1?基)亞乙基二膦酸鐵配位聚合物進(jìn)行功能化處理，利用羥基、咪唑基和膦酸功能基團(tuán)的協(xié)同螯合作用，可有效地提高該吸附材料對(duì)重金屬離子的吸附分離性能。本發(fā)明基于羥基2?(咪唑?1?基)亞乙基二膦酸所構(gòu)建的吸附材料在重金屬離子吸附分離應(yīng)用效果良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于膦酸的吸附材料及其制備方法。

背景技術(shù)

目前隨著工業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，水環(huán)境中重金屬離子如汞、鉻、鉛、銅等對(duì)人類的身體健康和生態(tài)環(huán)境的危害越來(lái)越嚴(yán)重。因此，有效地從工業(yè)廢水中去除這些重金屬離子已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域中非常迫切的任務(wù)。現(xiàn)在常用的方法有電解法、離子交換法、化學(xué)氧化/還原法和吸附法，其中吸附分離法作為一種重要的化學(xué)物理方法，因其高性價(jià)比在工業(yè)污水，特別是重金屬?gòu)U水處理中有著廣泛的應(yīng)用。在種類眾多的吸附材料中，多孔配位聚合物因其比表面積大，孔徑分布、孔隙率高、便于人工調(diào)控等諸多特性以及在吸附分離、催化等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用引起了人們廣泛的研究興趣。多孔配位聚合物應(yīng)用在吸附領(lǐng)域的相關(guān)科研工作目前主要集中在氣體吸附方面，對(duì)于廢水體系中吸附重金屬離子尚屬于一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于膦酸的吸附材料的制備方法。該方法制備得到的吸附材料大大提高該吸附材料對(duì)重金屬離子的吸附性能。

本發(fā)明提供一種基于膦酸的吸附材料的制備方法，所述方法的步驟包括：

（1）將無(wú)水硝酸鐵和羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鈉加入尿素-氯化膽堿離子液體中，混合均勻后放入反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)，得到羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鐵；

（2）將步驟（1）所述羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鐵研磨后與羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸混合，加入蒸餾水，于室溫下攪拌4~6小時(shí)，再靜置24~72小時(shí)；之后加熱到110~130℃，反應(yīng) 3~5小時(shí)，過(guò)濾、洗滌、干燥處理，得到羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸功能基修飾的羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鐵多孔配位聚合物吸附材料。

進(jìn)一步的，步驟（1）所述無(wú)水硝酸鐵與羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鈉的摩爾比為1.0:0.5~2.5；羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鈉與尿素-氯化膽堿離子液體的質(zhì)量比為1.0:45.0~70.0。

進(jìn)一步的，步驟（1）所述反應(yīng)的條件為：150~180℃反應(yīng)3~5天。

進(jìn)一步的，步驟（2）所述羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鐵、羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸和蒸餾水的質(zhì)量比為1.0 ：1.0~1.5：5.0~7.0。

本發(fā)明還提供一種基于膦酸的吸附材料，如上述的制備方法制備得到。

有益效果：本發(fā)明合成出羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸鐵多孔配位聚合物，并將羥基2-(咪唑-1-基)亞乙基二膦酸功能基對(duì)該配位聚合物進(jìn)行功能化處理，借助多因素協(xié)同作用，大大提高該吸附材料對(duì)重金屬離子的吸附性能。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

一種基于膦酸所構(gòu)建的吸附材料的制備方法，步驟如下：