[發(fā)明專利]一種MIL-100(Fe)/Ti3

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210059101.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN116495813A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙青;劉瑩;張雪嬌;趙建;張思玉;李登宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海忒爾蘇斯環(huán)境科技合伙企業(yè)(有限合伙)
• 主分類號(hào): C02F1/14
• 分類號(hào): C02F1/14;C02F1/30;B01J31/22;B01J27/22;C02F101/34
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 高笑

本發(fā)明涉及光熱及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MIL?100(Fe)/Ti₃C₂復(fù)合氣凝膠及其制備和應(yīng)用。將MIL?100(Fe)粉末加入到Ti₃C₂濃縮液中，混合攪拌18?24h，超聲1?2h，經(jīng)液氮冷凍5?10min后置于冷凍干燥機(jī)中18?24h，即得到復(fù)合氣凝膠。本發(fā)明的Ti₃C₂/MIL?100(Fe)復(fù)合氣凝膠能夠高效吸收太陽(yáng)光，具有較高的光熱轉(zhuǎn)化效率以及光催化降解能力，同時(shí)具備光熱和光催化性能，能夠從污水中有效的獲取蒸餾水，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)水中揮發(fā)性有機(jī)污染物的高效降解。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光熱及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MIL-100(Fe)/Ti₃C₂復(fù)合氣凝膠及其制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著人口的增長(zhǎng)和水污染，水資源短缺已成為最嚴(yán)峻的全球挑戰(zhàn)之一。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的界面蒸餾具有最小的環(huán)境和資源足跡，在淡水生產(chǎn)和凈化以及廢水處理、發(fā)電等領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。太陽(yáng)能蒸餾正在成為一種強(qiáng)大且節(jié)能的水凈化和淡水生產(chǎn)工具。然而，許多水源中含有有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物，它們會(huì)與水一同蒸發(fā)從而在蒸餾水中富集，這將會(huì)威脅到人類的健康。光催化具有降解揮發(fā)性有機(jī)物的前景，因?yàn)楣獯呋彩翘?yáng)能驅(qū)動(dòng)的一種界面過(guò)程。將光熱蒸餾與光催化結(jié)合，二者的協(xié)同作用便能夠顯現(xiàn)出來(lái)。

金屬有機(jī)骨架材料(MOF)作為一種新型材料相對(duì)于傳統(tǒng)吸附劑具有更大的比表面積，可控的晶體結(jié)構(gòu)以及特殊的活性位等優(yōu)勢(shì)，在廢水處理方面表現(xiàn)出巨大的潛力。但是由于其是粉末狀，難以回收重復(fù)利用，所以需借助載體使其負(fù)載，達(dá)到重復(fù)利用，便于回收的效果。武漢紡織大學(xué)王棟教授課題組制備了MIL-100(Fe)/Ti₃C₂?MXene復(fù)合光催化劑，但是其制備的MIL-100(Fe)/Ti₃C₂?MXene復(fù)合光催化劑為二維片狀，同時(shí)其用于實(shí)現(xiàn)光催化固氮，并沒(méi)有公開其可以用于處理廢水，且二維片狀結(jié)構(gòu)在水中分散后不易回收利用。因此，現(xiàn)有技術(shù)并沒(méi)有MIL-100(Fe)復(fù)合材料用于處理廢水的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明目的是提供一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)光熱/光催化復(fù)合氣凝膠(Ti₃C₂/MIL-100(Fe))的制備及其應(yīng)用，在處理?yè)]發(fā)性有機(jī)廢水時(shí)通過(guò)光熱及光催化的協(xié)同作用，得到純凈的蒸餾水。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種MIL-100(Fe)/Ti₃C₂復(fù)合氣凝膠的制備方法，將MIL-100(Fe)粉末加入到Ti₃C₂濃縮液中，混合攪拌18-24h，超聲1-2h，經(jīng)液氮冷凍5-10min后置于冷凍干燥機(jī)中18-24h，即得到復(fù)合氣凝膠。

所述Ti₃C₂濃縮液的制備：加入鹽酸和氟化鋰混合后，加入Ti₃AlC₂粉末，經(jīng)刻蝕后，產(chǎn)物經(jīng)后處理即得到Ti₃C₂濃縮液，Ti₃C₂濃縮液的濃度為10mg/g-50mg/g，優(yōu)選為30mg/g。

所述MIL-100(Fe)的制備：將硫酸亞鐵和均苯三甲酸溶解在去離子水中，超聲5-10min后進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌、真空干燥、高溫活化后獲得MIL-100(Fe)粉末。

所述鹽酸、氟化鋰、Ti₃AlC₂的質(zhì)量比為32-34：8：5；

所述刻蝕條件為：溫度20-25℃，時(shí)間46-48h；