[發明專利]一種稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑的制備方法及其產品和應用

在審

• 申請號: 202111364300.4
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114130430A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 崔大祥;童琴;趙昆峰;陳曉彤;馬玉麗
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

1.一種稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑的制備方法，其特征在于，將稀土離子引入至MIL-53(Fe)材料的金屬-有機骨架結構中，通過改變MIL-53(Fe)的結構與形貌，促進過硫酸鹽進入孔道與鐵金屬位點接觸，從而激發過硫酸鹽活化分解產生大量SO4^-·，從而快速分解水中有機污染物，包括以下步驟：

（1）首先，在磁力攪拌下，分別將稀土金屬硝酸鹽與檸檬酸分別分散在去離子水中制備成溶液，然后將稀土金屬硝酸鹽：檸檬酸摩爾比為（0.5～0.65）：1，去離子水的體積為25～40mL混合均勻，得混合溶液；

（2）按照摩爾比為2:1將Fe(NO₃)₃·6H₂O和對苯二甲酸配體分別加入到DMF中混合均勻得MIL-53(Fe)；再按稀土金屬硝酸鹽:MIL-53(Fe)的摩爾比為(0.3～3.3):1加入（1）的混合溶液中，充分攪拌后轉移至水熱釜中，在140～200℃水熱反應8～24h；

（3）待反應結束后自然冷卻至室溫，利用無水乙醇和去離子水對產物進行洗滌過濾后干燥，再置于烘箱中干燥得粉體材料；

（4）最后，將所得的粉體材料置于坩堝中200～400℃管式爐中進行氮氣處理4h，得到稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑。

2.根據權利要求1中所述的稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的稀土金屬硝酸鹽為Ce(NO₃)₂·6H₂O或Eu((NO₃)₃·6H₂O中的任意一種。

3.根據權利要求1中所述的稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的干燥溫度為80℃，干燥時間為24h。

4.根據權利要求1中所述的稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，氮氣流速50~100mL/min。

5.根據權利要求1至4任一項所述的稀土離子改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑的制備方法，其特征在于，按以下步驟制備：

（1）首先，在磁力攪拌下，按照摩爾比為0.5:1將Ce(NO₃)₂·6H₂O與檸檬酸分別分散在40mL去離子水中，然后混合均勻，得混合溶液；

（2）按照摩爾比為2:1將Fe(NO₃)₃·6H₂O和對苯二甲酸配體分別加入到DMF中混合均勻得MIL-53(Fe)；再按Ce:MIL-53(Fe)摩爾比為0.3:1加入（1）中的混合溶液中，充分攪拌后轉移至水熱釜中，在140℃水熱反應24h；

（3）待反應結束后自然冷卻至室溫，利用無水乙醇和去離子水對產物進行洗滌過濾后干燥，再置于烘箱中干燥得粉體材料；

（4）最后，將所得的粉體材料置于坩堝中在200℃管式爐中進行氮氣處理4h，控制氣體流速為100mL/min，得到稀土離子Ce改性MIL-53(Fe)過硫酸鹽活化劑。