[发明专利]一种吸附剂的制备方法及其在重金属吸附中的应用

说明书

本发明属于重金属污染治理领域，尤其涉及一种吸附剂的制备方法及其在重金属吸附中的应用。本发明提供了一种吸附剂的制备方法，所述制备方法为：备料、水热合成、后处理以及活化。本发明还提供了一种上述制备方法得到的吸附剂在水体重金属吸附中的应用。经实验测定可得，本发明制得的产品，比表面积增大，吸附能力显著增强；同时，依然具备良好的水热稳定性和化学稳定性。本发明提供的一种吸附剂的制备方法，解决了现有技术中，金属有机框架类吸附剂存在着吸附能力差的技术缺陷。

技术领域

本发明属于重金属污染治理领域，尤其涉及一种吸附剂的制备方法及其在重金属吸附中的应用。进一步地，涉及一种添加甲酸的UiO-66-NH₂(Form-UiO-66-NH₂)吸附剂的制备方法及其在重金属吸附中的应用。

背景技术

重金属污染是污水治理的重要难题之一，重金属通过矿山开采、冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源，以及地质侵蚀、风化天然形式进入水体。尤其是生活垃圾等人为污染源，以及地质侵蚀、风化天然形式进入水体。

尤其是当水体被重金属如Cr(VI)、Cd(II)和Pb(II)污染，则问题更严重因为污染，则问题更严重，这些重金属对人体毒性更强。由于重金属具有较高的水溶性、流动性和较低的中毒浓度，使得重金属污染具有一定隐蔽性和延后。有毒的重金属元素以各种各样的化学形态存在于空气、水和土壤中，工业的发展引起局域水体的重金属超标造成严重的环境污染问题，危害人们健康并对区域生态体系造成严重的环境污染问题。

因此，在水体环境中去除重金属至关重要。目前，去除重金属的几种方法有：离子交换、过滤反渗透、生物处理、化学还原沉淀电解和吸附等。而物处理、化学还原沉淀电解和吸附等。其中，吸附法具有去除率高、操作简便、吸附剂可再生等优点，被认为是目前最有研究前景的方法之一。

金属有机框架(MOFs)是由有机配体和无机金属节点连接而成的多孔晶态材料，具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调节的特点、孔径可调节以及易于功能化等优点，可应用于气体储存、吸附分离、催化以及药物递送不同的技术学科。现有技术中，金属有机框架类吸附剂具有较高的水热稳定性和化学稳定性，实验证明可在500℃晶体结构保持稳定；然而，此类吸附剂存在一定的配体缺陷现象，进一步影响其比表面积大小，吸附能力较差。

因此，研发出一种吸附剂的制备方法及其在重金属吸附中的应用，用于解决现有技术中，金属有机框架类吸附剂存在着吸附能力差的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种吸附剂的制备方法及其在重金属吸附中的应用，用于解决现有技术中，金属有机框架类吸附剂存在着吸附能力差的技术缺陷。

本发明提供了一种吸附剂的制备方法，所述制备方法为：

步骤一、备料：氯化锆和2-氨基对苯二甲酸混合后，加入溶剂后混合，得第一产物；

步骤二、水热合成：所述第一产物水浴加热后，得第二产物；

步骤三、后处理：所述第二产物依次经洗涤、干燥以及研磨过筛，得第三产物；

步骤四：活化：所述第三产物活化后，得Form-UiO-66-NH₂产品。

优选地，步骤一中，以质量份计，氯化锆与2-氨基对苯二甲酸的质量比为(0.85～0.95):(0.65～0.70)。

优选地，步骤一中，所述溶剂为：N,N-二甲基甲酰胺、水以及甲酸的混合液；

以体积份计，N,N-二甲基甲酰胺、水以及甲酸的投料比为(95～105):(0.2～0.5):(8.5～9.0)。

优选地，步骤一中，所述混合的方法为：在温度为60～80℃的条件下加热1～2h。