[發明專利]利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法及應用

有效

• 申請號: 202010480384.7
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111607099B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 吳一楠;李風亭;丹尼爾·馬納耶·卡塔姆;莉莉亞娜·馬托維奇;符家瑞;陳倩;鄭璐
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/22;B01J20/30;C10G25/00
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

1.一種利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將含鉻污泥進行干燥、球磨粉碎、過篩除去雜質，得到鉻源；

S2：將鉻源與礦化劑氫氟酸在去離子水中混合，室溫攪拌，混合均勻，得到固液混合液A；

S3：將對苯二甲酸加入步驟S2得到的固液混合液A，進一步混合均勻，形成固液混合液B；

S4：將步驟S3得到的固液混合液B進行水熱反應，制得粗產品；

S5：收集步驟S4得到的粗產品，洗滌，干燥，活化，得到所述的金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)；

步驟S1中，所述的含鉻污泥中的鉻主要以無定形氫氧化鉻的形式存在；

步驟S4中，水熱反應的溫度為160～250℃，反應時間為12～18h；

鉻源中鉻元素、礦化劑氟化氫和去離子水的摩爾比為1:(0～3):(100～500)。

2.根據權利要求1所述的利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法，其特征在于，所述的含鉻污泥來源于電鍍、制革、化工、顏料和/或冶金廠工業污水處理系統的剩余污泥。

3.根據權利要求1所述的利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法，其特征在于，步驟S1中，包括以下步驟中的任一項或多項：

(a)含鉻污泥干燥的溫度為80～160℃；

(b)球磨粉碎的條件為：選用直徑為3～30mm的鋼球，以5:1～15:1的球料比，300～900rpm球磨0.5～1h；

(c)過篩是指過100目篩。

4.根據權利要求1所述的利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法，其特征在于，步驟S2中，包括以下步驟中的任一項或多項：

(a)礦化劑氟化氫的質量濃度為30％～70％；

(b)混合采用超聲混合，混合時間為5～60min。

5.根據權利要求1所述的利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法，其特征在于，步驟S3中，包括以下步驟中的任一項或多項：

(a)對苯二甲酸與步驟S2中鉻源中鉻元素的摩爾比為(1～2):(2～1)；

(b)混合采用超聲混合，混合時間為5～60min。

6.根據權利要求1所述的利用含鉻污泥快速制備金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的方法，其特征在于，步驟S5中，包括以下步驟中的任一項或多項：

(a)洗滌采用的洗滌溶液包括去離子水、甲醇、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種，洗滌條件為將粗產品用洗滌溶液離心交換2～6次；

(b)干燥的溫度為40～120℃，干燥的時間為2～24h；

(c)活化的條件為150℃真空干燥6～24h。

7.一種金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)，其特征在于，采用權利要求1～6任一所述的方法制備得到。

8.根據權利要求7所述的金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)，其特征在于，該金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的比表面積為730.27m²/g，平均孔容為0.33cm³/g。

9.如權利要求7所述的金屬有機骨架材料MIL-53(Cr)的應用，其特征在于，用于燃料油中含硫污染物二苯并噻吩的吸附處理。