[发明专利]基于MOFs的钴离子印迹聚合物吸附材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于MOFs的钴离子印迹聚合物吸附材料(Co(II)-IIP)，由UiO-66-(OH)₂制备得到UiO-66-(OH)₂衍生物，再由UiO-66-(OH)₂衍生物制备得到Co(II)-IIP；其特征在于，所述UiO-66-(OH)₂制备得到UiO-66-(OH)₂衍生物的步骤为：将3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷和吡啶-2-甲醛溶于乙醇中回流，溶液由亮黄色变为土黄色后，再向其中加入六水合硝酸钴，继续回流，溶液变为棕红色后反应结束，将UiO-66-(OH)₂分散在混合溶液中，于100～120℃下晶化12～24小时，得到UiO-66-(OH)₂衍生物；所述UiO-66-(OH)₂衍生物制备得到Co(II)-IIP的步骤为：UiO-66-(OH)₂衍生物中加入环氧氯丙烷，回流3～5小时，发生交联反应，然后冷却至室温，过滤，用盐酸洗去模版钴离子，再用去离子水将材料洗至中性，干燥后得到Co(II)-IIP。

2.如权利要求1所述基于MOFs的钴离子印迹聚合物吸附材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)UiO-66-(OH)₂的制备

将2,5-二羟基对苯二甲酸和四氯化锆一起溶于N,N-二甲基甲酰胺中，再加入浓盐酸，充分搅拌后超声30～40分钟得到混合溶液，将混合溶液转入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，100～120℃下晶化12～24小时，冷却至室温，经过滤、乙醇洗涤、干燥后，得到黄色固体粉末UiO-66-(OH)₂；

(2)UiO-66-(OH)₂衍生物的制备

将3-[2-(2-氨基乙基氨基)乙基氨基]丙基-三甲氧基硅烷和吡啶-2-甲醛溶于乙醇中，在60-80℃回流3～5小时，溶液由亮黄色变为土黄色，再向其中加入六水合硝酸钴，继续回流1～3小时，溶液变为棕红色，反应结束，将UiO-66-(OH)₂分散在混合溶液中，转入聚四氟乙烯内衬的反应釜中，100～120℃下晶化12～24小时，得到UiO-66-(OH)₂衍生物；

(3)Co(II)-IIP、NIP的制备

将晶化后得到的UiO-66-(OH)₂衍生物转入圆底烧瓶中，加入环氧氯丙烷，60-70℃下反应3～5小时发生交联反应，冷却至室温过滤后，用盐酸洗去模版钴离子，再用去离子水将材料洗至中性，干燥后得到Co(II)-IIP吸附剂。

3.如权利要求1所述基于MOFs的钴离子印迹聚合物吸附材料Co(II)-IIP在钴离子提取、富集、浓缩与分离中的应用。

4.如权利要求1所述基于MOFs的钴离子印迹聚合物吸附材料Co(II)-IIP在含钴离子废水处理中的应用。

5.利用权利要求1所述基于MOFs的钴离子印迹聚合物吸附材料Co(II)-IIP吸附处理废水中钴离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：取浓度为10-70mg/L的含钴废水，调节其pH值为4～9，然后加入制备的钴离子印迹聚合物吸附材料Co(II)-IIP，于15℃～35℃条件下对废水中的钴离子进行吸附处理，吸附处理时间为0.5～24h。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：含钴废水的浓度为10-50mg/L。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：含钴废水的pH为7.0～9.0。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：含钴废水的吸附温度为20～30℃。

9.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于：含钴废水的吸附时间为0.5～12h。

10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：取浓度为10-50mg/L的含钴废水，调节其pH值为8.3，然后加入制备的钴离子印迹聚合物吸附材料Co(II)-IIP，于25℃条件下对废水中的钴离子进行吸附处理，吸附处理时间为2h。