[發明專利]MOF-808作為吸附劑在吸附水體里PFOS污染物中的應用

在審

• 申請號: 202110943745.1
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113713773A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張博翔;陳文華;鐘波;李紀薇;郭瑾蕭
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明提供MOF?808作為吸附劑在吸附水體里PFOS污染物中的應用。本發明研究發現，利用MOF?808能吸附陰離子態PFOS，吸附的作用原理是通過MOF?808中帶正電的[Zr?O]鍵，利用靜電作用對PFOS進行吸附，從而能實現對PFOS的吸附去除。MOF?808吸附環境持久性污染物PFOS呈現出吸附快速、高量吸附等優良特性。

技術領域

本發明涉及吸附劑，具體為一種金屬有機框架材料MOF-808作為吸附劑在吸附水體里PFOS污染物中的應用。

背景技術

全氟辛烷磺酸鹽(perfluorooctanesulfonates,PFOS)由于其含有的C-F鍵是己知共價鍵中最強的鍵，具有極強的極性，且鍵能高達486kJ/mol，所以PFOS是全氟化合物中極難降解的物質，是一種持久性有機污染物(POPs)。在2009年5月，PFOS作為一類新型持久性有機污染物，被加入到《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》持久性有機污染物的名單中。但在許多國家，PFOS仍被繼續使用。并且我國對于PFOS仍未有明確限制，根據中國氟硅材料協會的調查報告顯示，中國仍有數家企業在生產PFOS一類的產品，每年產量超過200t。PFOS的化學穩定性及其生產使用的廣泛性，已造成嚴重的環境污染，成為繼有機氯農藥、戴奧辛之后引起高度重視的新型持久性有機污染物。而且，PFOS對生態環境的污染和人體健康的潛在危害已成為環境科學和毒理學等學科的研究熱點，尤其是PFOS對生態環境的影響備受關注。目前，雖然已有少數去除方法實現了對水體中PFOS的去除，但是去除率不高。

現有存在的PFOS去除工藝多為生物降解，即通過傳統污水處理工藝中的活性污泥法利用活性微生物降解PFOS，但容易發生污泥膨脹等現象，嚴重影響生物降解效果。應用于水溶液中PFOS去除的方法涉及多個領域，包括光催化、高級氧化工藝、紫外-芬頓反應，以及吸附去除等等。但由于PFOS的高化學穩定性可以知道，C-F鍵很難因化學作用斷裂，因此光催化和高級氧化等化學去除方法很難在較短時間內達到較高的去除水平；而吸附去除因操作簡單、去除效率高，近年來受到廣泛關注。已報道的用于吸附PFOS的吸附劑有粉末活性碳(吸附量374-550mg/g)、粒狀活性碳(吸附量160-229mg/g)、陰離子交換樹脂(吸附量210-2575mg/g)、沸石(吸附量8-126mg/g)、改性蒙脫石(吸附量276-990mg/g)、改性山軟木石(吸附量50mg/g)等等。在現有的吸附劑中，活性炭雖便宜但效率不高，離子交換樹脂效率佳但材料昂貴，而粘土礦物又必須經過改性才能發揮好的作用，因此，上述吸附劑均不能很好地滿足實際應用。

因此，需要研究更佳的吸附劑材料，提高吸附效率和吸附量，從而達到短時間內低成本高效率的去除水體中PFOS的目的。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供MOF-808作為吸附劑在吸附水體里PFOS污染物中的應用，MOF-808合成簡單、成本低、產量高，且對PFOS污染物的去除效率非常高。

本發明是通過以下技術方案來實現：

MOF-808作為吸附劑在吸附水體里PFOS污染物中的應用。

優選的，具體方法為：將MOF-808置于水體中，吸附PFOS，吸附完成后分離出MOF-808。

進一步的，吸附PFOS之前，調節水體pH值為2-11。

進一步的，吸附PFOS之前，調節水體pH值為2-7。

進一步的，吸附時間為0.5-1h。

優選的，所述MOF-808制備方法包括：將八水合二氯氧化鋯、1，3，5-均苯三甲酸溶于溶劑中，然后在100℃下反應7天，分離反應產物并洗滌，得到MOF-808。

進一步的，溶劑為DMF和甲酸的混合液。

進一步的，八水合二氯氧化鋯和1，3，5-均苯三甲酸的摩爾比為1:1。