[發明專利]一種TiO2

有效

• 申請號: 202110143472.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112958054B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張景麗;鄒德成;楊希
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30;C02F101/38
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 墨偉

本發明涉及材料制備技術領域，具體公開一種TiO₂@ZIF?67復合納米材料及其制備方法和應用。制備方法如下：將可溶性鈷鹽的醇溶液，加入納米二氧化鈦的醇分散液中，混合均勻，然后加入2?甲基咪唑的醇溶液，超聲反應，得TiO₂@ZIF?67前驅體；另取可溶性鈷鹽的醇溶液，加入TiO₂@ZIF?67前驅體，分散均勻，然后將分散液加入水熱釜中，于130?150℃反應3?4h，得TiO₂@ZIF?67復合納米材料。本發明制備的復合材料為具有三維花瓣狀結構的新型復合材料，可通過簡單的物理吸附高效去除偶氮染料，極大地提高了吸附效率，同時，具有良好的重復利用性，在偶氮染料水處理技術領域具有較高的工業推廣價值。

技術領域

本發明涉及材料制備的技術領域，尤其涉及一種TiO₂@ZIF-67復合納米材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著染料紡織工業的迅速發展，染料廢水的大量排放對周圍的生態環境帶來的污染問題越來越嚴重。偶氮染料是目前應用最多的一種染料，在目前市場上流通的2000多種染料中，有2/3是偶氮染料。偶氮染料種類繁多，分子結構中一般含有一個或多個性質穩定的芳香環基團，性質非常穩定且不可降解。偶氮染料進入水體后會減弱水體的透光性，使水生植物光合作用減弱，導致水中溶解氧減少，水質惡化，甚至還會造成水生生物幼體發生不同的畸變和死亡，并可以滲透到土壤中被水生植物吸收積累。在厭氧條件下，偶氮染料還容易還原分解出致癌芳香胺，是亟待治理的污染物之一。

常見的偶氮染料廢水處理方法有活性炭吸附法、Fenton化學氧化法、催化氧化法、臭氧氧化法和生物法等。不同的處理方法對染料廢水的處理效果不同，但目前仍缺乏高效處理染料廢水的實用技術。吸附法由于處理量大，反應時間短，無毒害物質生成，是目前較為理想的偶氮染料去除方法。目前，常用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維等和不可再生吸附劑如各種天然礦物(如膨潤土、硅藻土等)、工業廢料(如煤渣、粉煤灰)等。目前活性炭是最常用的吸附劑，但存在吸附效率較低，且再生困難，成本高的缺點。

發明內容

針對現有技術中目前普遍使用的吸附偶氮染料的吸附劑存在吸附效率較低，以及再生困難，成本高的問題，本發明提供一種TiO₂@ZIF-67復合納米材料及其制備方法和應用。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種TiO₂@ZIF-67復合納米材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

步驟一、將可溶性鈷鹽和2-甲基咪唑分別溶于醇溶劑中，得可溶性鈷鹽溶液和2-甲基咪唑溶液；

將納米二氧化鈦顆粒分散于醇溶劑中，得納米二氧化鈦分散液；

步驟二、取所述可溶性鈷鹽溶液，加入所述納米二氧化鈦分散液中，混合均勻，然后加入所述2-甲基咪唑溶液，超聲反應，固液分離，洗滌，干燥，得TiO₂@ZIF-67前驅體；

步驟三、另取所述可溶性鈷鹽溶液，加入所述TiO₂@ZIF-67前驅體，分散均勻，然后將分散液加入水熱釜中，于130-150℃反應3-4h，固液分離，洗滌，干燥，得所述TiO₂@ZIF-67復合納米材料。

相對于現有技術，本發明提供的TiO₂@ZIF-67復合納米材料的制備方法具有如下優點：