本發明涉及(ji)一種(zhong)吸附材料的制備方法和(he)應用。

背景技術：

1、磷是所有生命的(de)(de)(de)(de)基本元素，同時也是必需且(qie)不可再生的(de)(de)(de)(de)非(fei)金(jin)屬礦(kuang)產資源。另一方面，磷通(tong)(tong)常通(tong)(tong)過工(gong)業采礦(kuang)和人類活動進入水(shui)體，導致其成為水(shui)體中(zhong)主要的(de)(de)(de)(de)污染源，致使目(mu)前許多國(guo)家均(jun)已(yi)建立嚴格(ge)的(de)(de)(de)(de)磷酸鹽排(pai)放法(fa)則。因(yin)此，開(kai)發高效的(de)(de)(de)(de)磷捕捉技術提取并回收水(shui)體中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磷以(yi)滿(man)足對磷資源的(de)(de)(de)(de)巨大需求是十分(fen)迫(po)切的(de)(de)(de)(de)。化學法(fa)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)法(fa)作為一種(zhong)低成本技術，由于操(cao)作簡單、條(tiao)件溫和便于后續回收的(de)(de)(de)(de)優勢已(yi)經頗受歡迎。而吸附(fu)劑(ji)是決(jue)定(ding)高效吸附(fu)效能的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵因(yin)素。

2、金屬(shu)有機框(kuang)架(mof)內部(bu)可調的(de)(de)(de)(de)孔道結構及分布廣泛的(de)(de)(de)(de)活性位點為底物和產(chan)物提供充足(zu)的(de)(de)(de)(de)運輸通道。因此，將la作(zuo)為金屬(shu)位點形(xing)成(cheng)la-mof作(zuo)為吸(xi)(xi)附(fu)劑具有高(gao)度(du)可行(xing)性。但mof內部(bu)的(de)(de)(de)(de)電荷分離(li)困難導致(zhi)界面電子(zi)云密(mi)度(du)較小不利于化學鍵的(de)(de)(de)(de)斷裂和重組，從而(er)導致(zhi)吸(xi)(xi)附(fu)動力(li)緩慢，且(qie)易在(zai)處理過程中不穩定而(er)影響實際吸(xi)(xi)附(fu)效(xiao)能(neng)。因此對其進行(xing)改性以優化體系中電子(zi)傳輸能(neng)力(li)是必要的(de)(de)(de)(de)。

技術實現思路

1、本發(fa)明的(de)(de)目的(de)(de)是要解決現有金屬(shu)基mof對磷酸(suan)鹽吸附(fu)效率低且(qie)處理過程不穩定易流失不便(bian)于(yu)后續回收的(de)(de)問題，而提供一種氧化(hua)石墨(mo)烯改性mof的(de)(de)多(duo)級限域吸附(fu)劑的(de)(de)制備方(fang)法(fa)和(he)應用。

2、一種氧化石(shi)墨烯(xi)改性mof的多級(ji)限域(yu)吸附劑的制備方法(fa)，具體是按(an)以(yi)下(xia)步驟完成(cheng)的：

3、一、將六水合硝酸鑭和2-氨(an)基(ji)對苯二甲酸均(jun)勻分散在n,n-二甲基(ji)甲酰胺中，得到(dao)混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)；將混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)的ph值調節(jie)至10～12，得到(dao)混(hun)合溶(rong)液(ye)(ye)a；

4、二、將混(hun)合(he)(he)溶液(ye)a與氧化石(shi)墨烯混(hun)合(he)(he)，加(jia)熱攪拌(ban)(ban)一段時間，再(zai)在室(shi)溫下(xia)攪拌(ban)(ban)一段時間，得(de)到混(hun)合(he)(he)溶液(ye)b；

5、三、將(jiang)混合溶(rong)液b轉移到(dao)聚(ju)四氟乙烯高(gao)壓反(fan)應(ying)釜中進行水熱反(fan)應(ying)，得到(dao)反(fan)應(ying)產(chan)(chan)物；對反(fan)應(ying)產(chan)(chan)物進行離心清(qing)洗，再干燥(zao)，得到(dao)固體粉末c；

6、四(si)、將(jiang)固體粉(fen)末c置于氮氣(qi)氣(qi)氛(fen)的管式(shi)(shi)爐中，再在(zai)氮氣(qi)氣(qi)氛(fen)保護(hu)下(xia)將(jiang)管式(shi)(shi)爐升溫至300℃～600℃，在(zai)300℃～600℃條(tiao)件下(xia)熱(re)解一段(duan)時間，得(de)到氧化石墨烯改性(xing)mof的多級限(xian)域吸附(fu)劑。

7、一種(zhong)氧化石墨(mo)烯改性mof的(de)多(duo)級限域吸(xi)附劑用(yong)于吸(xi)附廢水中的(de)磷酸鹽。

8、本(ben)發明的原理及優點：

9、一(yi)、本發明選擇la-mof作為前驅體，以go為基底，二者(zhe)復合形成(cheng)氧化石墨烯(xi)改(gai)性mof的(de)多(duo)級(ji)限域吸(xi)附(fu)劑(la-mof@sgo)以及(ji)氧化石墨烯(xi)改(gai)性mof的(de)體相吸(xi)附(fu)劑(la-mof/go)；與(yu)體相結構相比，形成(cheng)的(de)限域結構使材(cai)料(liao)內(nei)部的(de)電子轉(zhuan)移能力增強，且內(nei)部空位(wei)(wei)增大，吸(xi)附(fu)磷(lin)酸(suan)鹽的(de)活性位(wei)(wei)點(dian)增多(duo)，不僅能超高效吸(xi)附(fu)磷(lin)酸(suan)鹽，且在此基礎上(shang)幾乎不受ph和共存離子的(de)干擾(rao)，表(biao)現了十分出色(se)的(de)磷(lin)酸(suan)鹽吸(xi)附(fu)效能；

10、二、本發(fa)明制備(bei)的(de)(de)氧(yang)化石墨烯改性mof的(de)(de)多級限域(yu)吸(xi)附(fu)(fu)劑對(dui)磷酸鹽的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)量可達250.2mg·g-1，吸(xi)附(fu)(fu)動力學(xue)高達13.092mg·(g·min0.5)-1。

11、本發明可(ke)獲得(de)一種氧化(hua)石墨烯改性mof的多級限域吸附劑。

1.一種氧化(hua)石(shi)墨烯改性mof的多級限域吸附(fu)劑(ji)的制(zhi)備方法，其特(te)征在于(yu)所述制(zhi)備方法具體是按(an)以下步驟完成(cheng)的：

2.根據(ju)權利要求1所述的(de)(de)(de)一種氧化石墨烯改性mof的(de)(de)(de)多級限域吸附劑的(de)(de)(de)制備方法，其(qi)特征(zheng)在于步(bu)驟一中(zhong)所述的(de)(de)(de)六水(shui)(shui)合(he)硝(xiao)酸(suan)(suan)鑭和2-氨基(ji)對苯二甲(jia)酸(suan)(suan)的(de)(de)(de)摩爾比為(0.5～2):1；步(bu)驟一中(zhong)所述的(de)(de)(de)六水(shui)(shui)合(he)硝(xiao)酸(suan)(suan)鑭的(de)(de)(de)物質(zhi)的(de)(de)(de)量與(yu)n,n-二甲(jia)基(ji)甲(jia)酰胺(an)的(de)(de)(de)體(ti)積比為1mol:(50ml～70ml)。

3.根據權(quan)利要(yao)求(qiu)1所述(shu)的(de)(de)一種(zhong)氧化石墨烯(xi)改性(xing)mof的(de)(de)多級限(xian)域吸附(fu)劑(ji)的(de)(de)制備方法，其(qi)特征在于步驟一中使用質量分數(shu)為20％～40％的(de)(de)naoh溶(rong)液(ye)(ye)將混合(he)溶(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)ph值調節至10～12，得到混合(he)溶(rong)液(ye)(ye)a。

4.根(gen)據權利要求1所(suo)述的(de)(de)一種(zhong)氧化石墨(mo)烯改性mof的(de)(de)多級限域(yu)吸附(fu)劑的(de)(de)制(zhi)備方法(fa)，其特征在(zai)于步驟二(er)中所(suo)述的(de)(de)加(jia)熱(re)攪(jiao)拌(ban)的(de)(de)溫度為(wei)40℃～45℃，加(jia)熱(re)攪(jiao)拌(ban)的(de)(de)時間為(wei)2h～10h；步驟二(er)中在(zai)室溫下攪(jiao)拌(ban)的(de)(de)時間為(wei)0h～2h。

5.根據權利要求1所(suo)(suo)述的一(yi)種氧(yang)化石墨烯改性mof的多級限(xian)域(yu)吸(xi)附劑的制備方法(fa)，其(qi)特(te)征(zheng)在(zai)于步驟二中所(suo)(suo)述的混合溶液(ye)a的體積與氧(yang)化石墨烯的質量(liang)比為(wei)60ml:(0.002g～0.1g)。

6.根據(ju)權利要求1所述的(de)(de)一(yi)種氧化石墨烯改性(xing)mof的(de)(de)多級(ji)限域(yu)吸附劑的(de)(de)制備方法，其特征在于步驟三中所述的(de)(de)水熱反應的(de)(de)溫度(du)為120℃～180℃，水熱反應的(de)(de)時間為6h～12h。

7.根據權利要求1所(suo)(suo)述的(de)一種(zhong)氧(yang)化石墨(mo)烯改性mof的(de)多級(ji)限域吸附劑的(de)制備(bei)方法，其特征在于(yu)步驟(zou)三中首先以水為清(qing)洗(xi)劑，對反應產(chan)物進行離心清(qing)洗(xi)3次(ci)～6次(ci)，再以無水乙醇為清(qing)洗(xi)劑，對反應產(chan)物進行離心清(qing)洗(xi)至反應產(chan)物為中性；步驟(zou)三中所(suo)(suo)述的(de)干燥為：在40℃～80℃的(de)條件下旋轉蒸(zheng)發2h～3h。

8.根據權利(li)要(yao)求1所述(shu)的一種氧化(hua)石(shi)墨烯改性(xing)mof的多級限域吸附劑的制(zhi)備方法，其特(te)征(zheng)在于(yu)步驟(zou)四中所述(shu)的熱解(jie)的時間為(wei)2h～6h。

9.根(gen)據權(quan)利要求1所(suo)述(shu)的一種氧化石墨烯改性(xing)mof的多級限域吸附劑(ji)的制備方法，其特(te)征在(zai)(zai)(zai)于(yu)步驟四中在(zai)(zai)(zai)氮(dan)氣(qi)氣(qi)氛(fen)保護下將管式爐升(sheng)溫至(zhi)400℃～500℃，在(zai)(zai)(zai)400℃～500℃條件下熱解一段時間。

10.如權利要求1所(suo)述的(de)制備方法(fa)制備的(de)一種氧(yang)化石(shi)墨(mo)烯改性(xing)(xing)mof的(de)多級限(xian)域(yu)吸附(fu)劑(ji)的(de)應(ying)用，其特(te)征在于一種氧(yang)化石(shi)墨(mo)烯改性(xing)(xing)mof的(de)多級限(xian)域(yu)吸附(fu)劑(ji)用于吸附(fu)廢水中的(de)磷酸鹽。