[发明专利]一种铁磁性的氨基修饰镧系金属有机骨架材料的制备方法及其吸附除磷的应用

权利要求书

1.一种铁磁性的氨基修饰镧系金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，该方法是将镧系金属盐与氨基苯二甲酸通过溶剂热反应得到氨基修饰镧系金属有机骨架材料；然后在氮气氛围中，采用嵌入法与铁盐生成铁磁性的氨基修饰镧系金属有机骨架材料，其中铁元素的质量分数为12.5-25％；

所述方法的具体步骤为：

(1)配制镧系金属盐水溶液；用极性溶剂配制氨基苯二甲酸溶液；将配制的两种溶液混合搅拌得到混合液；然后转移至反应釜中密封，加热反应，反应完成后冷却、洗涤、真空干燥，得到氨基修饰镧系金属有机骨架材料；

(2)将去离子水通氮气预处理后，加入步骤(1)制备的氨基修饰的镧系金属有机骨架材料，超声分散得到分散液，然后快速加入氨水，在机械搅拌和氮气氛围下加入铁盐，水浴加热搅拌反应，用外部磁场分离提纯产物，洗涤至pH为中性，真空干燥后得到铁磁性的氨基修饰镧系金属有机骨架材料；

所述步骤(1)中，镧系金属盐为镧盐或铈盐；所述镧盐为硝酸镧、氯化镧中的一种或两种，铈盐为硝酸铈、氯化铈中的一种或两种；所述镧系金属盐水溶液的浓度为0.1-0.15mol/L；氨基苯二甲酸为5-氨基间苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸中的一种或两种；所述氨基苯二甲酸溶液的浓度为0.1-0.45mol/L；混合液中氨基苯二甲酸与镧系金属离子的摩尔比为1:1-1:3；混合液中加入苯二胺溶液；所述苯二胺选自邻苯二胺、对苯二胺、间苯二胺中的一种或几种；所述苯二胺溶液的浓度为0.1-0.22mol/L，溶剂为极性溶剂；混合液中苯二胺与镧系金属离子的摩尔比为1:1-1:1.5；

所述步骤(2)中，铁盐为三价铁盐与二价铁盐的混合物；所述三价铁盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的一种或几种，所述二价铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵中的一种或几种；其中Fe³⁺浓度为6-14mmol/L，Fe²⁺与Fe³⁺摩尔比为1:1.5-1:2；

所述步骤(2)中，氨水的质量浓度为25-30％，氨水加入量为分散液体积的8.5-12％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，溶液混合的方式为机械搅拌，搅拌时间为10-15分钟；真空干燥温度为50-70℃，干燥时间为8-12h；反应釜为聚四氟乙烯反应釜，加热温度为110-160℃，反应时间为48-72h；所述步骤(2)中，超声分散时间为10-15分钟，水浴的温度为60-90℃，搅拌时间为1-1.5小时。

3.根据权利要求1-2任一所述的方法制备得到的铁磁性的氨基修饰镧系金属有机骨架材料作为吸附剂进行吸附除磷的应用。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的吸附除磷的具体步骤为：

(1)向待净化水体中加入作为吸附剂的铁磁性的氨基修饰镧系金属有机骨架材料，震荡反应，使水体中的磷酸根离子被吸附剂吸附；

(2)利用磁铁对铁磁性材料的磁吸力，将吸附了磷酸根离子的吸附剂从水体中分离出来；

(3)用碱液对吸附了磷酸根离子的吸附剂进行洗脱，使磷酸根离子从吸附剂上脱附，洗涤烘干后吸附剂再生，可继续循环用于吸附磷酸根离子。