[發(fā)明專利]一種共價(jià)有機(jī)框架多孔納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010546355.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111871376B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱建丁;吳以迪;梁汝萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/22
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 南昌金軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 李楠

本發(fā)明公開(kāi)了一種共價(jià)有機(jī)框架多孔納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。先將2,4,6?三醛基間苯三酚(Tp)和聯(lián)苯胺(BD)在合適條件下通過(guò)席夫堿反應(yīng)制備共價(jià)有機(jī)框架(COF?TpBD)，再在COF?TpBD原位負(fù)載三硫化二銦(In₂S₃)納米粒子，得到兼具In₂S₃和COF特性的復(fù)合材料(In₂S₃@COF)。本發(fā)明方法制備的In₂S₃@COF富含大量的S元素，可通過(guò)Hg?S相互作用吸附Hg²⁺，另一方面COF固有的大比表面積、優(yōu)良孔徑也可以極大提高對(duì)Hg²⁺的吸附容量。電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)試結(jié)果表明，In₂S₃@COF對(duì)Hg²⁺的吸附性能優(yōu)異。本發(fā)明制備In₂S₃@COF多孔納米復(fù)合材料的方法簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、成本低廉、環(huán)境友好，對(duì)水體中Hg²⁺的吸附和去除效率高，可作為環(huán)境廢水中Hg²⁺的高效吸附劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共價(jià)有機(jī)框架多孔納米復(fù)合材料的制備及應(yīng)用，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)發(fā)展，世界各地的水清潔狀況日益受到關(guān)注。重金屬離子從各種來(lái)源(包括金屬加工，肥料，電鍍，廢物處理，電池，油漆和燃料燃燒等)排放進(jìn)入水體，這些元素可隨食物鏈由生物富集，極大的威脅了環(huán)境及動(dòng)植物安全。Hg²⁺是其中最為常見(jiàn)的一種，它可與蛋白酶進(jìn)行結(jié)合，對(duì)人體腎臟造成嚴(yán)重?fù)p害(L.H.Zhi,Z.Wei,F.J.Chen,B.D.Wang.3D MoS₂Composition Aerogel as Chemosensors and Adsorbents for Colorimetric Detectionand High-Capacity Adsorption of Hg²⁺,ACS Sustainable ChemistryEngineering,2016,4(6):3398-3408)。為了人類(lèi)健康和環(huán)境安全，對(duì)含Hg²⁺的廢水處理迫在眉睫。傳統(tǒng)的去除Hg²⁺的技術(shù)有電解、溶劑萃取、離子交換和膜過(guò)濾等，然而，這些方法大多處理時(shí)間長(zhǎng)、吸附效率低或操作繁瑣，不太可能用于實(shí)際廢水處理(L.J.Ma,S.M.Islam,C.L.Xiao,J.Zhao,H.Liu,M.Yuan,G.Sun,H.Li,S.Ma,M.G.Kanatzidis.Rapid Simultaneous Removalof Toxic Anions[HSeO₃]^-,[SeO₃]^2-,and[SeO₄]^2-,and Metals Hg²⁺,Cu²⁺,and Cd²⁺by MoS₄^2-Intercalated Layered Double Hydroxide,Journal of the American ChemicalSociety,2017,139(36):12745-12757)。吸附技術(shù)由于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)和高效而得到廣泛應(yīng)用，因此，亟待發(fā)展更具成本效益和高效的吸附劑去除廢水中的Hg²⁺。目前常用的去除重金屬離子的吸附劑主要包括活性炭、沸石、無(wú)機(jī)材料和樹(shù)脂等。