[发明专利]一种金属有机骨架纳米纤维膜的制备方法及其活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法

权利要求书

1.一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，以二水醋酸锌(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)为金属盐，2-硝基咪唑(2-nIm)为有机配体，聚丙烯腈(PAN)为膜基底，结合静电纺丝技术与原位结晶法制备金属有机骨架纳米纤维膜ZIF-65/PAN；以ZIF-65/PAN为催化剂，以单过氧硫酸氢盐(PMS)为氧化剂；向有机废水中加入ZIF-65/PAN和PMS，充分震荡或搅拌进行废水处理反应，一定时间后，有机污染物被充分氧化降解，有机废水得到处理。

2.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取一定量的(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)加入到N,N-2甲基甲酰胺(DMF)中，常温下充分搅拌10 min使溶质完全溶解，然后称取一定量的PAN加入到上述溶液中，置于70 °C水浴锅中，搅拌6~8 h至混合均匀，得到一定质量浓度的静电纺丝溶液；

(2)设置纺丝电压为18~24千伏，纺丝液推进速度为600~800 μL/h，正负极板间距为15cm，将步骤(1)制得的静电纺丝液进行静电纺丝，得到Zn²⁺/PAN前驱体薄膜；

(3)将步骤(2)制得的Zn²⁺/PAN前驱体薄膜浸泡到一定浓度的2-nIm的甲醇溶液中，在常温常压下反应12~24 h，反应结束后用甲醇和去离子水依次洗涤三次，60~80 °C下真空干燥24~36 h，得到ZIF-65/PAN金属有机骨架纳米纤维膜。

3.根据权利要求2所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)与PAN的质量浓度比为1~3.5:1.5。

4.根据权利要求2所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述DMF与PAN的质量比为0.58~0.6:100。

5.根据权利要求2所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述静电纺丝溶液的浓度为40~70 wt%。

6.根据权利要求2所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述2-nIm配体生长液的浓度为2~4 mg/L。

7.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述单过氧硫酸氢盐为单过氧硫酸氢钾复合物(KHSO₅·0.5KHSO₄·0.5K₂SO₄)；所述单过氧硫酸氢盐在反应体系中与有机污染物的质量浓度比为1.5~15:1。

8.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述ZIF-65/PAN与有机污染物的质量浓度比为20~60:1。

9.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述废水的初始pH值为5~11。

10.根据权利要求1所述的一种金属有机骨架纳米纤维膜活化单过氧硫酸氢盐处理有机废水的方法，其特征在于，所述废水处理反应时间为45~60 min。