[发明专利]一种磁性金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及材料制备的技术领域，具体公开一种磁性金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用。所述复合材料的制备方法包括如下步骤：将可溶性锡盐和对苯二甲酸溶于第一有机溶剂中，得前驱体溶液；将四氧化三铁分散于第二有机溶剂中，得四氧化三铁分散液；将上述两种溶液混合均匀，调节pH至1‑3，于水热釜中110‑190℃反应8‑24h，得Fe₃O₄@Sn‑MOF复合材料。本发明制备的复合催化剂为具有核壳结构的新型MOF材料，具有较高的比表面积、孔容和孔隙率，可通过吸附和光催化两种手段联合高效降解有机污染物，极大地提供了反应效率，同时，具有良好的稳定性，在水处理技术领域具有较高的工业推广价值。

技术领域

本发明涉及材料制备的技术领域，尤其涉及一种磁性金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

光催化氧化技术由于具有成本低廉、操作简单、吸附剂可回收利用以及不会造成二次污染等优点在工业水处理领域受到了广泛的关注。光催化氧化技术不仅可以应用于有机污染物的废水处理，将难降解的有机污染物降解为小分子有机物(如CO₂和H₂O)，还可以用于一些含无机污染物废水的处理。通过光催化技术处理自来水中的有机污染物的研究发现，采用光催化氧化技术能够去除水中常见的多种有机污染物，并且不会产生副产物。目前常用的光催化剂多为一些半导体材料，如TiO₂，ZnO，Cds，WO₃等。但是，传统的半导体光催化剂往往存在光催化效率低，选择性和吸附容量也较低的缺点，同时，这些半导体材料的合成也较为复杂，从而限制了其在光催化领域的进一步应用。

金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks，缩写为MOFs)一类以金属离子作为配位中心，以有机配体作为骨架而形成的具有周期性多孔结构的配位化合物材料，还被习惯性的称为多孔配位聚合物(Porous coordinate polymers,缩写为PCP)和沸石咪唑骨架(Zeolitic imidazolate framework,缩写为ZIF)。与传统的沸石类多孔材料相比，其具有更大的比表面积，孔隙率和孔体积，还具有严格的拓扑结构和组分可调性，因此，在光催化领域受到了广泛的关注。但目前普遍使用的金属有机骨架材料用于催化氧化处理受污染水体时，依然存在反应速率慢，催化剂活性较差，以及催化剂稳定性较差，无法重复利用的问题。

发明内容

针对现有技术中目前普遍使用的金属有机骨架材料用于光催化降解有机污染物时，存在反应速率慢，催化剂活性较差，以及催化剂稳定性较差，无法重复利用的问题，本发明提供一种磁性金属有机骨架复合材料及其制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种磁性金属有机骨架复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤一、将可溶性锡盐和对苯二甲酸溶于第一有机溶剂中，得前驱体溶液；

步骤二、将四氧化三铁分散于第二有机溶剂中，得四氧化三铁分散液；

步骤三、将所述前驱体溶液和四氧化三铁分散液混合均匀，调节pH至1-3，于水热釜中110-190℃反应8-24h，冷却，洗涤，干燥，得所述磁性金属有机骨架复合材料。

相对于现有技术，本发明提供的磁性金属有机骨架复合材料的制备方法具有如下优点：