[發明專利]金屬有機骨架的濾洗裝置及其制備方法

在審

• 申請號: 202310483911.3
• 申請日: 2023-04-28
• 公開（公告）號: CN116251572A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 胡桐雨;劉朝陽;康紹果;劉鵬;王文峰;李鴻炫;秦立;許和雙;鄒鵬;劉宇;李書鵬
• 申請（專利權）人: 北京建工環境修復股份有限公司;華中農業大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;B03C3/017
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 白楊

本發明涉及材料制備技術領域，提供了一種金屬有機骨架材料的濾洗裝置及其制備方法，該濾洗裝置包括：支撐架、箱體、收料件及過濾件。箱體可轉動地設置在支撐架上，箱體包括進液口和出液口，收料件及過濾件設置在箱體內并且相對設置，收料件位于過濾件的朝向進液口的一側，收料件具有伸出位置和縮回位置，伸出時位于過濾件和進液口之間，縮回時與進液口和過濾件錯位，過濾件通過彈性機構設置在箱體內，彈性機構適于帶動過濾件在高度方向上抖動。通過彈性機構帶動彈性件提高了對金屬有機骨架材料的過濾、清洗的效率，且箱體可以上下翻轉，有利于過濾件上的金屬有機骨架材料在自身重力的作用下落在收料件上，以充分收集金屬有機骨架材料。

技術領域

本發明涉及金屬有機骨架制備技術領域，具體涉及一種金屬有機骨架材料的濾洗裝置及其制備方法。

背景技術

全氟化合物是一類人工合成的有機氟化物，其分子碳鏈上氫原子被氟原子全部或部分取代。全氟烷基酸作為主要PFASs種類，具有耐熱性、化學穩定性、疏水/疏油性、表面活性等優良特性，廣泛應用于消防泡沫、金屬電鍍、織物處理、半導體、表面活性劑等多個領域。然而，流行病學和毒理學研究表明，PFAAs可在免疫、代謝、內分泌、生殖和胎兒產后生長等方面對人類健康造成不良影響。由于其潛在毒性、生物積累、持久性和長距離遷移性，該類物質已成為新型有機污染物，引起極大關注。PFASs已在全球范圍內的空氣、土壤、沉積物、野生動物甚至極地冰川等中被廣泛檢出。

已探索了水體中PFASs的多種去除方法，包括過硫酸鹽氧化、紫外光降解、零價鐵還原、反滲透和納濾去除等，這些方法因成本高、能耗大且容易產生二次污染等局限性，未能廣泛使用當前主要的PFASs吸附劑包括活性炭、離子交換樹脂、生物炭、礦物材料等，而金屬-有機骨架材料是一類無機-有機雜化的具有周期性結構的多孔晶體材料，由金屬離子和有機配體絡合而成，具有比表面積大、孔隙率高、結構可調控等特性，在污染物吸附領域有巨大潛力和應用背景。

特別是MIL系列材料主要是由MO₄(OH)₂八面體結構(M＝Al、Fe、Cr)與對苯二甲酸(H₂BDC)在空間相互橋聯而成的三維拓撲結構，MIL-101s是具有剛性的球狀孔籠結構，比表面積可達5900m²·g^-1，表面是五角形或六角形的孔狀窗口，具有良好的化學穩定性與熱穩定性，在250℃仍能保持穩定，在空氣中長久放置也不會導致骨架結構發生改變。正是由于兩種材料比表面積大、孔隙率高、穩定性強等優良性質，在去除水體中有機污染物、染料、溫室氣體、H₂S、VOCs等污染物方面具有廣闊應用前景。其中，MIL-101(Cr)對水中苯的吸附量為820mg/g，遠超過活性炭(510mg/g)，主要由于MIL-101(Cr)具有更大的孔徑和更小的粒度。目前MOFs材料的常見合成方法有：水(溶劑)熱合成法、電化學合成法、微波輔助加熱法、超聲合成法、離子熱合成法等，其中水(溶劑)熱合成法是最常用的一種簡單合成方法。

針對上述中的相關技術，在利用熱合成法制備，在對MIL-101(Cr)初產物進行濾洗過程中，目前采用簡單的沖洗過濾，存在對MIL-101(Cr)初產物濾洗不充分的問題，且后續收集時，由于MIL-101(Cr)初產物容易粘附在過濾布上，對MIL-101(Cr)初產物收集也不充分，造成資源浪費。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中常規的過濾裝置無法充分濾洗金屬有機骨架材料，并且無法充分收集金屬有機骨架材料的缺陷，從而提供一種金屬有機骨架材料的濾洗裝置及其制備方法。

為了解決上述問題，本發明提供了一種金屬有機骨架材料的濾洗裝置，包括：支撐架；箱體，可轉動地設置在所述支撐架上，所述箱體包括進液口和出液口；收料件及過濾件，設置在所述箱體內并且相對設置，收料件位于過濾件的朝向進液口的一側，收料件具有伸出位置和縮回位置，伸出時位于所述過濾件和所述進液口之間，縮回時與所述進液口和所述過濾件錯位，所述過濾件通過彈性機構設置在所述箱體內，所述彈性機構適于帶動所述過濾件在高度方向上抖動。