[发明专利]一种ZIF-67@FP复合吸附材料的制备方法及其在分离富集含镉高盐废水中的应用

说明书

本发明公开了一种ZIF‑67@FP复合吸附材料的制备方法及其在分离富集含镉高盐废水中的应用，具体公开了ZIF‑67@FP复合吸附材料的制备方法包括ZIF‑67的制备和ZIF‑67@FP复合吸附材料的制备，还公开了制得的ZIF‑67@FP复合吸附材料在分离富集含镉高盐废水中的应用。本发明制备ZIF‑67@FP复合吸附材料的方法条件温和且容易控制，制得的ZIF‑67@FP复合吸附材料吸附速率快，抗干扰能力强，能够从高盐废水中有效吸附镉，吸附后经0.1mol/L的硫脲溶液洗脱，5次重复使用后对镉仍能保持较高的吸附性能，因此，该ZIF‑67@FP复合吸附材料可以作为分散固相萃取剂用于分离富集含镉高盐废水中的镉离子。

技术领域

本发明属于复合吸附材料的合成及其用于含镉废水的分离富集技术领域，具体涉及一种ZIF-67@FP复合吸附材料的制备方法及其在分离富集含镉高盐废水中的应用。

背景技术

镉和汞、铅、铬、砷是重金属中的五毒。如上世纪爆发的“骨痛病”，就是重金属铬引起的全身骨骼剧痛。电池、电镀、合金以及金属矿山开采、有色金属冶炼等行业排放大量的含镉废水。镉已经被列为优先研究污染物之一及饮用水的毒理学指标之一。因此，从水样中分离富集镉具有非常重要的意义。

ZIF-67是一种典型的沸石咪唑骨架类材料，其对废水中重金属离子展现出了良好的吸附性能，但是沸石咪唑类金属有机骨架化合物稳定性差且可重复利用性难，不利于从水相中分离。为了克服这一难题，本发明将滤纸（Filter Paper，FP）作为金属有机骨架ZIF-67的载体，将ZIF-67稳定地固载到滤纸上且保持了其原有的吸附性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种ZIF-67@FP复合吸附材料的制备方法及其在分离富集含镉高盐废水中的应用，该方法以滤纸作为金属有机骨架ZIF-67的载体，将ZIF-67稳定地固载到滤纸上且保持了其原有的吸附性能，该ZIF-67@FP复合吸附材料可以作为分散固相萃取剂用于分离富集含镉高盐废水中的镉离子。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种ZIF-67@FP复合吸附材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：将0.36g Co(NO₃)₂·6H₂O溶于50mL去离子水中得到溶液A，将1.32g 2-甲基咪唑溶于50mL去离子水中得到溶液B，再将含有Co²⁺的溶液加入到溶液B中得到溶液C，然后将溶液A和溶液C混合并于室温搅拌3h制得ZIF-67悬浮液；裁剪1cm*4cm的滤纸置于去离子水中浸泡24h，再将滤纸加入到ZIF-67悬浮液中，然后置于恒温振荡器中于25℃、120rpm的条件下振荡12h，再静置12h，取出后用去离子水反复冲洗，烘干制得ZIF-67@FP复合吸附材料。

本发明所述的ZIF-67@FP复合吸附材料在分离富集含镉高盐废水中的应用，其特征在于具体过程为：吸附过程，将ZIF-67@FP复合吸附材料加入到含镉高盐废水中，于30℃振荡吸附300min实现含镉高盐废水的吸附净化处理；脱附过程，将吸附后的ZIF-67@FP复合吸附材料加入到摩尔浓度为0.1mol/L的硫脲溶液中，振荡脱附24h后，取出ZIF-67@FP复合吸附材料经去离子水冲洗后重复循环使用。

本发明制备ZIF-67@FP复合吸附材料的方法条件温和且容易控制，制得的ZIF-67@FP复合吸附材料吸附速率快，抗干扰能力强，能够从高盐废水中有效吸附镉，吸附后经0.1mol/L的硫脲溶液洗脱，5次重复使用后对镉仍能保持较高的吸附性能，因此，该ZIF-67@FP复合吸附材料可以作为分散固相萃取剂用于分离富集含镉高盐废水中的镉离子。

附图说明

图1是FP、ZIF-67和ZIF-67@FP的红外谱图；

图2是FP、ZIF-67和ZIF-67@FP的XRD图；

图3是FP的SEM图；