[发明专利]一种利用金属有机框架材料UiO-66吸附分离铟的方法

说明书

本发明涉及一种利用金属有机框架材料UiO‑66吸附分离铟的方法。本发明属于铟的回收利用技术领域，具体涉及从废旧液晶显示屏面板中回收铟的方法。该方法包括：（1）配制0‑100ppm的InCl₃水溶液，加入0.1 g/L‑4 g/L的UiO‑66，在摇床298 K‑318k，200‑300rpm，pH值为2‑4下吸附分离铟；（2）配制分别含有干扰离子Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺的In³⁺的混合溶液，测试在干扰离子Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺下，UiO‑66对In³⁺的吸附性能没有发生影响。

技术领域

本发明属于属于铟的回收利用技术领域，具体涉及从废旧液晶显示屏面板中回收铟的方法。

背景技术

随着科学的发展，人们已经广泛使用液晶面板Liquid crystal displays (LCDs）作为电视、手机显示屏，一个液晶面板的使用寿命一般是3-5年。随着电子产品的更新换代，将产生大量的废弃液晶面板。目前对液晶显示器回收的研究主要集中在日本、德国和我国台湾地区。处理目标主要集中在贵金属铟的回收方面。液晶面板中含有ITO膜，这层ITO膜主要成分是In3+，In3+直接排放环境中，可能对人体有致癌作用，损坏人体的肝脏、心脏、肾等。而回收In3+不仅减少金属直接排放到垃圾中造成的污染，又可以产生良好的经济效益。传统的回收液晶面板中的铟的方法，主要有采用酸浸提取方式，再通过置换或电解的工艺，从酸溶液中提取铟。相关专利主要有：

专利《从废弃液晶显示器中的铟的回收方法及其装置》（村谷利明，申请号CN200680007068.6）采用酸将粉碎的LCD面板上的铟溶解，得到铟化合物溶液，用其它金属置换得到金属铟。

专利《从废旧液晶显示屏面板中回收铟的方法》（吉美武等，申请号201510849543.5）采用硫酸浸泡LCD面板，然后通过碱液沉淀法得到氢氧化铟。用沉淀法得到的氢氧化铟。

最近的几年，人们开发出了金属-有机框架复合材料（Metal–organic frameworks(MOFs)），这类多孔材料，可以生成不同的孔尺寸，可功能化。因此，MOFs在不同的领域已经有广泛的应用，比如气体非均相催化分离、传感器、药物分离、生物医学影像等。同时，人们尝试将MOFs作为固体吸附剂去除水中的有毒重金属离子，比如Cd, Hg, Pd等。但是，目前用人们还没有应用MOFs来吸附分离液晶面板的In3+。通过该方法，可以在酸性条件下回收In3+。。

发明内容

[1] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、制作简单、性能优、耐酸性的MOFs材料的制备方法及其吸附分离液晶面板中LCD的In³⁺。具有高效、节能、操作方便等优点。

[2]为了解决上述技术问题，本发明合成的材料包括以下步骤：

步骤一：将ZrCl₄ (6.4 mmol)，对苯二甲酸(6.4 mmol)，DMF (180mL)混合溶解后，加入聚四氟乙烯反应釜，在80℃反应12 h，然后温度升高到100 ℃再反应24 h，等自然冷却后用乙醇清洗离心3次，然后在真空干燥箱80℃一个晚上。然后研磨。

步骤二：液晶面板ITO膜的溶解：取3克液晶面板，溶解到100ml稀盐酸中，并用于做吸附研究。用ICP-OES检测，检测溶液中In³⁺、Mg²⁺、Sn⁴⁺、Al³⁺、Fe³⁺分别为3.0788ppm、0.943ppm、1.018 ppm、2.498 ppm、1.714 ppm。