[發(fā)明專利]一種復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211538585.3
• 申請(qǐng)日: 2022-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115845923B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俏;張超;林辛泓;曹怡婷;余美睿;余粵秘;石家琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/22
• 分類號(hào): B01J31/22;C02F1/30;C02F1/72;B01J31/26;C02F101/30
• 代理公司: 西安正華恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61271
• 代理人: 傅曉

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，該復(fù)合材料包括La?MOF和BiOX，La?MOF負(fù)載于BiOX上，X為鹵素。本發(fā)明中的復(fù)合材料具有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，提高其光電子傳遞效率，進(jìn)而提高復(fù)合材料對(duì)CQ的光催化降解效率；同時(shí)，復(fù)合材料基于La位點(diǎn)和正磷酸鹽(POsubgt;4/subgt;supgt;3?/supgt;)形成特異性吸附作用，CQ降解過(guò)程中產(chǎn)生的磷酸鹽被復(fù)合材料快速吸附去除，即，本申請(qǐng)中的復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)去除CQ的同時(shí)去除POsubgt;4/subgt;supgt;3?/supgt;。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來(lái)，有研究中報(bào)道了關(guān)于磷酸氯喹(Chloroquine?phosphate，CQ)的在水環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)移以及其歸宿(Coelho?et?al.,2017)，研究發(fā)現(xiàn)，CQ作為一種抗病毒、抗菌藥物，具備高毒性、持久性和生物累積性的特征，會(huì)在生物體內(nèi)長(zhǎng)期富集或產(chǎn)生耐藥性細(xì)菌，通過(guò)食物鏈的傳播，最終將威脅人體健康。然而，目前針對(duì)CQ去除的方法少之又少，僅有關(guān)于CQ的降解研究，因此，開(kāi)發(fā)一種高效且綠色安全去除水體中CQ的方法十分重要。

其中，高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced?oxidation?processes，AOPs)是目前降解CQ的主要方法，該技術(shù)是基于溶液中氧化劑和還原劑之間的氧化還原反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)物與物理活化方法的結(jié)合，產(chǎn)生大量強(qiáng)氧化自由基，將有機(jī)污染物高效降解去除。2021年Yi等(Yi?etal.,2021)基于PDINH/MIL-88A(Fe)材料，構(gòu)建了光催化活化過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化體系，實(shí)現(xiàn)了CQ的有效去除。2022年Wang等(Wang?et?al.,2022)使用BUC-21(Fe)材料，結(jié)合非均相光催化芬頓反應(yīng)對(duì)CQ進(jìn)行降解，同時(shí)闡述了Fe²⁺的影響。由此可見(jiàn)，基于金屬有機(jī)框架材料(MOFs)構(gòu)建光催化體系是去除水中CQ的有效技術(shù)。

然而，由于CQ作為一種含磷酸鹽的喹啉衍生有機(jī)物，現(xiàn)有的光催化技術(shù)雖然可以降解CQ，但對(duì)CQ降解后釋放出的大量正磷酸鹽(PO₄^3-)無(wú)能為力，磷酸鹽污染會(huì)進(jìn)一步引起水中無(wú)機(jī)磷濃度的超標(biāo)，從而導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有光催化劑在降解CQ的同時(shí)無(wú)法消除降解過(guò)程中產(chǎn)生的正磷酸鹽，進(jìn)而導(dǎo)致水體營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一是提供一種復(fù)合材料。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

一種復(fù)合材料，包括La-MOF和BiOX，La-MOF負(fù)載于BiOX上，X為鹵素。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明中的復(fù)合材料(即，La-MOF/BiOX)具有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，提高其光電子傳遞效率，進(jìn)而提高復(fù)合材料對(duì)CQ的光催化降解效率；同時(shí)，基于La位點(diǎn)和正磷酸鹽(PO₄^3-)形成特異性吸附作用，CQ降解過(guò)程中產(chǎn)生的磷酸鹽被復(fù)合材料快速吸附去除；即，復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)去除CQ的同時(shí)去除PO₄^3-，解決現(xiàn)有光催化劑在降解CQ的同時(shí)無(wú)法消除降解過(guò)程中產(chǎn)生的正磷酸鹽，進(jìn)而導(dǎo)致水體營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：

進(jìn)一步地，X為Cl、I和Br中的任意一種。

進(jìn)一步地，復(fù)合材料中La-MOF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％～80％。

本發(fā)明的目的之二是提供一種復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、將溶液A與溶液B混合并進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)靜止和干燥制得La-MOF；其中，溶液A中包括鑭鹽，溶液B中包括均苯三甲酸；