[發明專利]一種疏水親油型蜜胺泡綿與金屬有機骨架復合材料及其常溫制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110849952.0
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113368840A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 黃維秋;李旭飛;閆保有;王鑫雅;朱兵;張鎮
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;C02F1/40;B01D17/022;B01J20/30;C02F101/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 劉妍妍

本發明屬于金屬有機骨架復合材料領域，公開了一種疏水親油型蜜胺泡綿與金屬有機骨架復合材料及其常溫制備方法和應用。包括：將蜜胺泡綿浸于酸中常溫清洗活化，后水洗至中性；將活化的蜜胺泡綿置于六水合硝酸鋅的甲醇混合液中，常溫攪拌使金屬離子均勻分散在蜜胺泡綿骨架上；加入堿性溶劑有機胺于上述混合溶液中，攪拌后逐滴加入氟化的咪唑?2?甲醛和甲醇混合液，在常溫下攪拌反應，用甲醇洗滌數遍后，烘干得到疏水親油型復合材料。本發明可實現在常溫下操作，無需加入粘結劑，同時所合成的材料具有較好的油吸附性能，可用于油水混合物的高效分離，具有很好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于金屬有機骨架材料領域，具體涉及一種疏水親油型蜜胺泡綿與金屬有機骨架復合材料及其常溫制備方法和應用。

背景技術

在工業化和能源消耗不斷加速的時代，石油石化等頻繁的工業活動產生了大量的含油污水，嚴重破壞了生態環境，造成能源浪費，并直接威脅人類健康。與此同時，含油污水的處理也成了人們亟待解決的環境問題之一。尤其“十四五”期間，中央提出了“生態文明建設實現新進步”的階段目標，要求在打贏污染防治攻堅戰的基礎上，全面實現綠色轉型，而實現油水混合物高效分離的關鍵是油水分離材料的合成與設計。

蜜胺泡綿(MF)具有成本低、重量輕、環境友好和多孔結構等優點，在大規模含油污水處理中具有廣闊的應用前景。然而，純蜜胺泡綿是雙親型材料，對油水不具有分離作用。

目前，已有相關報道對純蜜胺泡綿進行疏水改性，用于除去污水中的油類，但在制備過程中多加入多巴胺等聚合物作為粘結劑或表面活性劑用于負載疏水型金屬有機骨架(MOF)材料，且制備條件多為高溫，限制了其大規模應用。而常溫制備研究報道較少，尤其是常溫下原位合成疏水親油型MOF/MF復合材料的研究鮮有報道。

發明內容

本發明的目的是克服現有制備方法的不足，提供一種疏水親油型蜜胺泡綿與金屬有機骨架復合材料的常溫制備方法及應用。與原有的合成方法相比，它不僅可以常溫下原位合成，而且還可以通過改變修飾劑調控疏水性能，對于規模化應用具有重要意義。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種疏水親油型蜜胺泡綿與金屬有機骨架復合材料的常溫制備方法，包括以下步驟：

將活化的蜜胺泡綿(MF)置于六水合硝酸鋅(Zn(NO₃)₂·6H₂O)和甲醇(MeOH)的混合溶液中，常溫下充分攪拌后加入有機胺(OA)得到混合溶液A，將溶于MeOH的氟化咪唑-2-甲醛(H-ICA-CF₃)混合液逐滴加入到混合溶液A中得到混合溶液B，持續攪拌，靜置，并用MeOH洗滌，將靜置后的產物置于鼓風干燥箱中干燥，得到疏水親油型ZIF-90-CF₃/MF復合吸附材料。

一種疏水親油型蜜胺泡綿與金屬有機骨架復合材料的常溫制備方法及應用，包括如下步驟：

(1)將蜜胺泡綿(MF)置于酸溶液中一段時間，并用水洗滌至中性，得到活化的MF；

(2)稱取適量的六水合硝酸鋅(Zn(NO₃)₂·6H₂O)溶于適量的甲醇(MeOH)中，攪拌得到Zn(NO₃)₂·6H₂O和MeOH的混合溶液；

(3)將活化的MF加入步驟(2)的Zn(NO₃)₂·6H₂O和MeOH的混合溶液中，攪拌2min；