[發(fā)明專利]一種基于鋅配合物的吸附材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111136103.7 | 申請日： | 2021-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN113750971B | 公開（公告）日： | 2023-07-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 邵志超;薛曉靜;趙夢婷;張展;米立偉 | 申請（專利權(quán)）人： | 中原工學(xué)院 |
| 主分類號： | B01J20/22 | 分類號： | B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20 |
| 代理公司： | 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125 | 代理人： | 孫詩雨 |
| 地址： | 451191 河南省鄭*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 配合 吸附 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種基于鋅配合物的吸附材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于重金屬吸附材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用3?氨基異煙酸配體（L）和腺嘌呤作為有機(jī)配體，通過與鋅離子的自組裝，構(gòu)筑了一種具有良好吸附性能的晶態(tài)MOF材料{ZnLA(DMF)}subgt;n/subgt;（Zn?MOF）。本發(fā)明還公開了該材料在吸附污水體系中汞離子的應(yīng)用。本發(fā)明的MOF材料能夠通過常見的水熱法工藝制備，制備方法簡單易行，為吸附水溶液中的重金屬離子提供了新的選擇，同時(shí)拓展了配合物材料應(yīng)用價(jià)值，制得的吸附劑的穩(wěn)定性較好，且在重金屬汞的吸附實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了很好的性能，表明具有很高的去除率和環(huán)保性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于吸附材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一種基于鋅配合物的吸附材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
21世紀(jì)隨著工業(yè)生產(chǎn)(皮革加工、產(chǎn)品電鍍、木材加工等)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益危及人類的健康生活，其中污染水質(zhì)的處理已受到國內(nèi)外的高度重視，特別是重金屬離子具有易積累、降解差、生物毒性強(qiáng)等特點(diǎn)，嚴(yán)重危害人體健康。
目前的研究在重金屬離子污染廢水處理方面做出了很大的努力，開發(fā)了吸附、光催化降解和化學(xué)處理等常用方法。其中，吸附法以操作簡單和可循環(huán)利用等獨(dú)特性能，而成為一種理想的水污染治理技術(shù)。而廉價(jià)、穩(wěn)定、高效的吸附材料成為研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)吸附劑(如活性炭、明礬等)相比,?晶態(tài)MOF材料高孔徑率，孔道規(guī)則可以提供大的界面表面，并擁有大量裸露基團(tuán)利于吸附，而且方便從溶劑中恢復(fù)過來方便重復(fù)利用，在開發(fā)高效吸附劑材料具有廣闊的發(fā)展前景。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于鋅配合物的吸附材料及其制備方法和應(yīng)用，該材料對廢水中的汞離子具有較高的去除效果。本發(fā)明利用3-氨基異煙酸配體（L）和腺嘌呤作為有機(jī)配體，通過與鋅離子的自組裝，構(gòu)筑了一種具有良好吸附性能的晶態(tài)MOF材料{ZnLA(DMF)}
本發(fā)明所述的基于鋅配合物的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將硝酸鋅、3-氨基異煙酸及腺嘌呤溶于N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和水的混合溶液中，密封放入烘箱，控制溫度為100℃加熱72h；
（2）反應(yīng)結(jié)束以后，自然降至室溫，得到淡黃色晶體，用蒸餾水洗滌后干燥，得到目標(biāo)產(chǎn)物基于鋅配合物的吸附材料。
進(jìn)一步，所述步驟（1）中3-氨基異煙酸、腺嘌呤和硝酸鋅的摩爾比為1:1:1。
進(jìn)一步，所述步驟（1）中N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和水的體積比為2:2:1。
本發(fā)明所述的Zn-MOF材料在吸附含重金屬離子汞廢水中的應(yīng)用，步驟為：將含有汞離子的污水置于容器中，加入吸附劑材料，在室溫狀態(tài)下攪拌達(dá)到吸附飽和，對水中離子濃度進(jìn)行測定，其中基于鋅配合物的吸附材料所應(yīng)用的環(huán)境體系是弱酸性水體系，pH=3-6，最佳pH為5；將Hg2+作為目標(biāo)污染物進(jìn)行污水處理，實(shí)施了吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué)、選擇性等實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明Zn-MOF可以有效吸附水中的汞離子污染物，去除效率95%以上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：
1、本發(fā)明的吸附劑能夠通過常見的水熱法工藝制備，制備方法簡單易行，為吸附廢水中的重金屬離子提供了新的選擇，同時(shí)拓展了晶態(tài)MOF材料的應(yīng)用價(jià)值；
2、本發(fā)明的吸附劑材料在吸附含重金屬離子汞廢水中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了很好的效果，吸附量達(dá)到273mg/g，表明具有很高的去除率和環(huán)保性。
3、本發(fā)明的吸附劑材料穩(wěn)定性好，在300℃以下保持穩(wěn)定，且能在整個(gè)吸附過程中保持完好的晶體狀態(tài)，為循環(huán)回收再利用打下基礎(chǔ)。
附圖說明
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