[发明专利]一种锆基金属-有机骨架材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于：用于含Dy³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺六元金属工业废水中的Dy³⁺的提纯；所述锆基金属-有机骨架材料的结构式为Zr₆O₄(OH)₄(BTEC)₁₂(BC)_x，式中x＝0.2,0.4,1，分别命名为UiO-66-(COOH)₂-BC_0.2，UiO-66-(COOH)₂-BC_0.4和UiO-66-(COOH)₂-BC_1.0，其中BTEC为1,2,4,5-均苯四甲酸，BC为苯甲酸；所述锆基金属-有机骨架材料的比表面积为359.46～610.85m²/g，孔体积为0.8875～1.0656cm³/g。

2.根据权利要求1所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于：所述锆基金属-有机骨架材料在pH＝3～9范围的zeta电位为-13.0～-29.3mV。

3.根据权利要求1所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于，所述锆基金属-有机骨架材料制备方法为：通过原位合成法引入苯甲酸钠对传统材料UiO-66-(COOH)₂进行改性，以获得结构和化学性质更优异的新型锆基金属-有机骨架材料。

4.根据权利要求3所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于，制备方法具体包括以下步骤：

将ZrCl₄、均苯四甲酸、苯甲酸钠和H₂O加入容器中，搅拌均匀后进行冷凝回流反应，反应结束后，冷却至室温，过滤收集白色固体粉末，用水进一步回流反应，过滤，将过滤所得固体用丙酮洗涤、干燥，收集白色固体粉末，即得到锆基金属-有机骨架材料。

5.根据权利要求4所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于：所述ZrCl₄、均苯四甲酸、苯甲酸钠和H₂O的质量比为23：43：14.4～57.6：500。

6.根据权利要求4所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于：所述搅拌时间为10min；冷凝回流反应的温度为373K，时间为24h；进一步回流的温度373K，时间为12h；干燥温度为393K，干燥时间为24h。

7.根据权利要求1所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于：所述应用的具体过程为：将制备的锆基金属-有机骨架材料加入六元离子溶液中，在恒温摇床中进行吸附，过滤收集吸附后的固体粉末，用硝酸进行浸泡后，测定酸洗液中金属含量，通过与初始六元溶液中离子浓度对比计算，即可得到锆基金属-有机骨架材料对镝元素的提纯效果。

8.根据权利要求7所述的一种锆基金属-有机骨架材料的应用，其特征在于，所述锆基金属-有机骨架材料用量为20mg，六元离子溶液体积为40mL；恒温摇床的转速为155rpm，温度为303K；金属溶液的pH值为6；吸附时间为24h；硝酸的浓度为0.1mol/L，体积为20mL，浸泡时间为12h。