[发明专利]一种金属有机骨架吸附剂、一步制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种金属有机骨架吸附剂、一步制备方法及其应用，属于材料制备技术领域。将2.2‑二硫代二苯甲酸和四氯化锆在DMF和盐酸中完全混合得到混合物；将混合物转移至三颈烧瓶中并在油浴上在130℃下加热24小时；取出固体物质用无水乙醇洗涤离心分离后真空干燥，将得到的金属有机骨架吸附剂，标记为DTDD‑MOF。本发明借鉴金属有机骨架材料（MOFs）在吸附领域的成功，根据硬‑软酸碱（HSAB）理论，使用2,2'‑二硫代二苯甲酸作为有机配体，通过一步法制备新型MOF吸收剂，用于从工业废水中有效和选择性地吸附Au（III）。本方法简单清晰，材料成本低，工艺制备简单，且吸附剂可重复使用，具备较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种金属有机骨架吸附剂、一步制备方法及其应用，属于材料制备技术领域。

背景技术

黄金是一种非常重要的贵金属，适用于各行各业，例如珠宝业，电子产品，耐腐蚀材料，化学催化剂和各种化学工艺。随着现代化工业技术的急剧发展，对黄金的需求不断增加。主要天然矿石中金的平均含量约为1-30 mg / L，而工业废水中的金含量约为1-2000mg / L 。因此，从工业废水中回收金离子特别有意义。

迄今为止，有许多方法可以从工业废水中提取金，例如化学沉积，离子交换，溶剂萃取，电渗析，吸附。其中，吸附法成本低，操作简单，在低浓度废水的情况下非常有效。如今，许多吸附剂，如活性炭，树脂，纳米材料，沸石等都具有很好的吸附性能。 然而，这些吸附剂的主要缺点是它们的吸附能力低并且与金属离子的相互作用相对较弱，并且一些吸附剂难以从水中分离和再生。因此，开发具有出色选择性和大吸附容量的可重复使用吸附剂非常重要。

金属有机骨架（MOFs）作为一种贵重材料，近年来在溶液中净化和分离有毒重金属方面备受关注，包括铜，铅，锌，铀，钯，铂和金。 MOF的吸附性能通常取决于特定的官能团和结构中可控的孔径/形状。然而，有机配体中相对惰性和不存在活性官能团通常导致低选择性和低吸附容量，这限制了它们的广泛应用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种金属有机骨架吸附剂、一步制备方法及其应用。本发明借鉴金属有机骨架材料（MOFs）在吸附领域的成功，根据硬 -软酸碱（HSAB）理论，使用2,2'-二硫代二苯甲酸作为有机配体，通过一步法制备新型MOF吸收剂，用于从工业废水中有效和选择性地吸附Au（III）。本方法简单清晰，材料成本低，工艺制备简单，且吸附剂可重复使用，具备较好的应用前景。

本发明制备得到的金属有机骨架吸附剂用来吸附工业废水中的金离子，材料成本低，工艺制备简单，易与水溶液分离，具有高吸附性且可重复使用；本发明通过以下技术方案实现。

一种金属有机骨架吸附剂，其结构式如下：

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一种金属有机骨架吸附剂一步制备方法，其步骤如下：

将2.2-二硫代二苯甲酸和四氯化锆在DMF和盐酸中完全混合得到混合物；将混合物转移至三颈烧瓶中并在油浴上在130℃下加热24小时；取出固体物质用无水乙醇洗涤离心分离后真空干燥，将得到的金属有机骨架吸附剂，标记为DTDD-MOF。

所述2.2-二硫代二苯甲酸和四氯化锆摩尔比为1~2:1~3，DMF与盐酸的体积比为10:1，2.2-二硫代二苯甲酸摩尔和DMF体积之间的比为1:10mol/L。

一种金属有机骨架吸附剂应用在工业废水中吸附分离金。

本发明一步制备法的反应式如下：

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本发明的有益效果是：

（1）本发明制备得到的金属有机骨架吸附剂用于吸附工业废水中的金，对金离子有较高的吸附量，区别于其他离子，该金属有机骨架吸附剂对金离子较好的选择性。