[发明专利]一种MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种MOF型羟基化UiO‑66有机染料吸附剂及其制备方法与应用，所述制备方法包括步骤：将氯化锆、浓盐酸和N,N‑二甲基酰胺混合后，加入2，5‑二羟基对苯二甲酸，超声处理得到混合液；将所述混合液置于反应釜内进行晶化反应，将产物进行洗涤、干燥，得到MOF型羟基化UiO‑66有机染料吸附剂。本发明提供的吸附剂的比表面积为135.8‑890.7m²·g^‑1，孔体积为0.17‑0.69cm³·g^‑1，具有良好的水热稳定性和耐酸碱性，并且仅使用溶剂洗涤即可实现重复利用，能有效吸附水体中有机染料亚甲基蓝。

技术领域

本发明涉及水污染处理技术领域，具体而言，涉及一种MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂及其制备方法与应用。

背景技术

印染废水中有着多种难被生物降解的物质如含有染料或者是染料中间体等有机物，其成为全球公认的危害物质。其中，有机染料亚甲基蓝(MB)作为染色剂应用于化学中间体、医药试剂和化妆品等行业，含MB染料的废水水质变化较大、颜色较深、难以生物降解，会造成严重的环境污染。因此，急需便捷安全的处理方法来针对性处理MB染料废水。吸附法是处理含亚甲基蓝染料废水的重要方法之一，该方法具有操作简单、能耗低、处理费用低、不产生有害物质以及处理效果较好等优点。

金属有机骨架材料(MOFs)在吸附领域的应用十分广泛，与传统的吸附剂相比，MOFs的结构可以通过改变有机配体和金属中心进行调控，随着有机配体的尺寸增大，合成的MOFs材料的孔径及比表面积也在相应的增大。最为常见的MOFs有以下几类，IRMOFs、ZIFs、MILs以及UiO系列。UiO系列被认为是最稳定的MOFs，因为它们在金属节点和有机连接剂之间具有最大的协调作用，可以防止金属节点对化学物质的攻击。此外，一些研究报道，MOFs的功能化可以增加吸附能力。

因此，设计合成功能化UiO系列材料用于有机染料MB废水处理必将是有前景的选择。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂及其制备方法与应用，以解决现有MB染料废水不易处理的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将氯化锆、浓盐酸和N,N-二甲基酰胺混合后，加入2，5-二羟基对苯二甲酸，超声处理得到混合液；

S2、将所述混合液置于反应釜内进行晶化反应，将产物进行洗涤、干燥，得到MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂。

按上述方案，步骤S1中，所述氯化锆、所述浓盐酸和所述N,N-二甲基酰胺的摩尔比为1：22：(0.5-2)。

按上述方案，步骤S1中，所述超声处理的时间为10-30min。

按上述方案，步骤S2中，所述晶化反应的反应温度为120-220℃，反应时间为16-30h。

按上述方案，步骤S2中，所述洗涤包括先用DMF进行溶剂交换，再用无水乙醇洗涤。

按上述方案，步骤S2中，所述干燥的温度为60-130℃，时间为6-16h。

在上述方案基础上，本发明第二目的在于提供一种MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂，采用上述所述的MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂的制备方法制得。

在上述方案基础上，本发明第三目的在于提供如上述所述MOF型羟基化UiO-66有机染料吸附剂在含亚甲基蓝染料废水中的应用。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：