【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及含氧空位的la-mil88b(fe)雙金屬有機骨架材料及其制備方法和應用。
技術介紹
1、隨著工業化和城市化進程的加速，水體富營養化問題日益嚴重，其中磷作為主要的營養元素之一，過量排放到水體中會導致藻類過度繁殖，從而引發一系列環境問題，如水體富營養化、魚類死亡和水質惡化等。因此，如何有效地從廢水中去除磷成為環境科學和工程領域的研究重點。傳統的磷去除方法包括化學沉淀法、離子交換法和生物處理法。盡管這些方法特有特色，分別在各自適應的場合下得到應用且取得相應的積極效果，然而，依然普遍存在處理效率低、選擇性差、能耗高和二次污染等問題，難以滿足日益嚴格的環保要求和多樣化的廢水處理需求。特別是在實際應用中，由于廢水成分復雜、ph波動較大，傳統方法的適用性和有效性受到很大限制。因此，有必要進一步進行產品開發，以提高吸附容量，增大對ph的適應范圍，增強對高磷酸鹽的選擇性。
2、近年來，金屬有機骨架材料（mofs）因其高比表面積、可調結構以及多功能性，逐漸引起了人們的關注。這類材料在氣體儲存、催化和吸附分離等領域表現出了廣闊的應用前景。然而，單一金屬mofs材料的吸附性能和選擇性還有待提高。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供含氧空位的la-mil88b(fe)雙金屬有機骨架材料及其制備方法和應用，該材料能夠用于去除于污水中的磷酸鹽，且兼顧實踐中對制備成本和使用性能的多方面需求。
2、本專利技術的技術方案為：含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機
3、進一步地，在溶劑熱反應后，對反應產物（固體）依次實施洗滌和烘干。
4、進一步地，所述有機溶劑為n-n二甲基甲酰胺。
5、優選地，將金屬鹽和配體共同溶于有機溶劑后，先進行超聲溶解，再進行溶劑熱反應。
6、優選地，所述原料（不包括有機溶劑，下同）中la的物質的量與fe的物質的量之比為0.25?~?2（含端值，下同），例如，0.25、0.5、0.75、1、1.5或2。
7、進一步，所述原料（不包括有機溶劑）中la和fe的物質的量之比為1。
8、優選地，所述原料中金屬鹽的物質的量（兩種金屬鹽合計）與配體的物質的量之比為0.5?~?5，例如，0.5、1、1.5、2、3、4或5。
9、進一步地，所述原料中金屬鹽的物質的量與配體的物質的量之比為1。
10、優選地，所述超聲溶解的時間可以為5?~?10?min，例如，5?min、6?min、7?min、8min或10?min。
11、優選地，所述溶劑熱反應的反應溫度優選為80?~?160?℃，例如，80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、140℃或160?℃，反應時間為8?~?24?h，例如，8?h、10?h、12?h、16?h、20?h或24?h。
12、進一步地，所述溶劑熱反應的溫度為110?~?160?℃。
13、進一步地，所述溶劑熱反應的溫度為110?℃。
14、進一步地，所述溶劑熱反應的反應時間為12?h。
15、優選地，所述溶劑熱反應在聚四氟乙烯反應釜中進行。
16、優選地，所述洗滌為依次采用n-n二甲基甲酰胺、乙醇和水洗滌；
17、優選地，所述洗滌的方式為振蕩離心洗滌。
18、優選地，所述振蕩離心洗滌的振蕩時間為1?~?5min，例如，1?min、2?min、3min、4min或5?min，離心速度為4000?~?8000?r/min，例如，4000?r/min、5000?r/min、6000?r/min或8000?r/min。
19、進一步地，所述振蕩離心洗滌的振蕩時間為1?min。
20、進一步地，所述振蕩離心洗滌的離心速度為5000?r/min。
21、優選地，所述烘干在真空烘箱中進行。
22、優選地，所述烘干的溫度為50?~?110?℃，例如，50℃、80℃、100℃或110?℃；所述烘干的時間為12?~?48?h，例如，12?h、18?h、24?h、36?h或48h。
23、進一步地，所述烘干的溫度為60?℃。
24、進一步地，所述烘干的時間為12?h。
25、含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料，采用本專利技術公開的任一種含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料的制備方法制備獲得。
26、本專利技術公開的任一種含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料在水中磷酸鹽去除中的應用或在水中磷酸鹽去除實驗中的應用；或者，采用本專利技術公開的任一種含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料的制備方法制備獲得的任一種含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料在水中磷酸鹽去除中的應用或在水中磷酸鹽去除實驗中的應用，通過所述含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料吸附水中的磷酸鹽，由此實現磷酸鹽的去除（從水中分離出來）。
27、進一步地，所述吸附的方式為靜態吸附和/或動態吸附。
28、優選地，特別是當應用于水中磷酸鹽去除實驗時，所述靜態吸附可以在恒溫振蕩箱中進行。
29、進一步地，所述恒溫振蕩箱為恒溫氣浴振蕩箱或恒溫水浴振蕩箱。
30、優選地，所述恒溫振蕩箱的轉速為100?~?200?r/min，例如，100?r/min、120?r/min、160?r/mi、180?r/minn或200?r/min
31、進一步地，所述恒溫振蕩箱的轉速為160?r/min。
32、優選地，特別是當應用于水中磷酸鹽去除實驗時，所述動態吸附可以在有機玻璃柱中進行。
33、進一步地，所述有機玻璃柱的內徑可以為0.5?~?2?cm，例如，0.5?cm、0.8?cm、1cm、1.5?cm或2?cm，長度可以為5?~?20?cm，5?cm、8?cm、10?cm、15?cm或20?cm。
34、通常，所述有機玻璃柱的內徑可以為1?cm，長度可以為5?cm。
35、進一步地，所用材料（含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料）的填充質量可以為0.1?~?5?g，例如0.1?g、0.5?g、1?g、1.5?g、3?g或5?g。
36、通常，所用材料體的填充質量可以為1?g。
37、優選地，所述動態吸附中，采用蠕動泵保持恒定的流量。
38、進一步地，所述蠕動泵的流量可以為0.1?~?5?ml/min，例如，0.1?ml/min、0.5?ml/min、1?ml/min、3?ml/min或5?ml/min。...
【技術保護點】
1.含氧空位的La-MIL88B(Fe)的雙金屬有機骨架材料的制備方法，以金屬鹽和配體作為原料，共同溶于有機溶劑，進行溶劑熱反應，獲得含氧空位的La-MIL88B(Fe)的雙金屬有機骨架材料，所述金屬鹽為六水合氯化鐵和七水合氯化鑭，所述配體為對苯二甲酸。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于在溶劑熱反應后，對反應產物依次實施洗滌和烘干。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于將金屬鹽和配體共同溶于有機溶劑后，先進行超聲溶解，再進行溶劑熱反應。
4.如權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為N-N二甲基甲酰胺。
5.如權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于所述原料中La的物質的量與Fe的物質的量之比為0.25?~?2。
6.如權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于所述原料中金屬鹽的物質的量與配體的物質的量之比為0.5?~?5。
7.含氧空位的La-MIL88B(Fe)的雙金屬有機骨架材料，其特征在于采用權利要求1-6中任一項所述的含氧空位的La-MIL88B(
8.如權利要求7所述的含氧空位的La-MIL88B(Fe)的雙金屬有機骨架材料在水中磷酸鹽去除中的應用或在水中磷酸鹽去除實驗中的應用，通過所述含氧空位的La-MIL88B(Fe)的雙金屬有機骨架材料吸附水中的磷酸鹽，由此實現磷酸鹽的去除。
9.如權利要求8所述的應用，其特征在于所述吸附的方式為靜態吸附和/或動態吸附。
10.如權利要求8或9所述的應用，其特征在于水中還含有Ca2+、Mg2+、Cl-、NO3-、HCO3-、CO32-、SO42-、HA和FA中的任意一種或多種。
...【技術特征摘要】
1.含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料的制備方法，以金屬鹽和配體作為原料，共同溶于有機溶劑，進行溶劑熱反應，獲得含氧空位的la-mil88b(fe)的雙金屬有機骨架材料，所述金屬鹽為六水合氯化鐵和七水合氯化鑭，所述配體為對苯二甲酸。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于在溶劑熱反應后，對反應產物依次實施洗滌和烘干。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于將金屬鹽和配體共同溶于有機溶劑后，先進行超聲溶解，再進行溶劑熱反應。
4.如權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為n-n二甲基甲酰胺。
5.如權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于所述原料中la的物質的量與fe的物質的量之比為0.25?~?2。
6.如權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李敏，王林濤，張偉杰，張志彬，劉存輝，黨婕，臺淇，楊林，張召，石瑞芳，
申請(專利權)人：北京林業大學，
類型：發明
國別省市：
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