[发明专利]一种后合成修饰MOF材料吸附剂、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种后合成修饰MOF材料吸附剂、制备方法及其应用，属于复合材料制备技术领域。将氨基羟基苯甲酸、对苯二甲醛、冰醋酸加入到无水乙醇中，搅拌至完全溶解，冷凝回流将得到的沉淀洗涤至溶液呈中性，取出固体物质采用真空干燥，得到前驱体AHPP；取得到的前驱体AHPP，ZrCl₄和HCl溶液溶入到DMF中，对该混合溶液进行超声处理，使其完全溶解，然后将其放入高压釜中反应，用DMF和乙醇对得到的固体进行洗涤，取出后采取真空干燥，得到后合成修饰MOF材料吸附剂，标记为AHPP‑MOF。该后合成修饰MOF材料吸附剂用于高效回收溶液中的钯离子。

技术领域

本发明涉及一种后合成修饰MOF材料吸附剂、制备方法及其应用，属于复合材料制备技术领域。

背景技术

贵金属钯具有优异的物理性质，在可塑性方面，金属钯具有十分良好的可塑性，同时具有良好的延展性，在光泽度方面，钯具有银白色金属光泽。用途主要体现在贵金属与材料应用领域，首先，钯可作为贵金属进行交易，其次，钯广泛应用于国防，科技，民生等各个领域，如在航空航天，精密电子元器件制备等领域。然而，自然界中原生钯矿却越来越少，为解决日益减少的钯矿和社会对钯高需求量之间的矛盾，同时符合当下的环保要求，急需要开发从废料中提取钯的方法。

吸附法是目前用于溶液中贵金属离子回收的有效方法之一，具有成本低、回收效率高、操作简单、可重复使用等优点，且不会对环境产生二次污染。最常见的吸附剂主要有粘土，沸石，树脂，活性炭和金属有机框架材料。其中有机框架材料具有大的比表面积，易于改性，成本低等优点，是用于吸附贵金属离子的有效材料。但是，不改进的金属有机框架材料在溶液中稳定性差，选择性低。

基于此，本发明借鉴复合材料在吸附剂领域的成功应用，提出一种后合成修饰MOF材料吸附剂的制备方法和应用，该吸附剂可以用于回收溶液中的钯离子。本方法所需材料成本低，制备简单，性能优异且无二次污染，具有广阔的应用前景。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种后合成修饰MOF材料吸附剂、制备方法及其应用。该后合成修饰MOF材料吸附剂用于高效回收溶液中的钯离子，且该工艺成本低，操作简单，污染小，还具有超高的吸附性能，可重复使用性。本发明通过以下技术方案实现。

一种后合成修饰MOF材料吸附剂，化学结构式为：

。

一种后合成修饰MOF材料吸附剂的制备方法，其具体步骤如下：

(1)将氨基羟基苯甲酸、对苯二甲醛、冰醋酸加入到无水乙醇中，搅拌至完全溶解，在60-70ºC条件下冷凝回流20-24h，将得到的沉淀洗涤至溶液呈中性，取出固体物质采用真空干燥，得到前驱体AHPP，具体合成路线为：

；

(2)取步骤(1)中得到的前驱体AHPP，ZrCl4和HCl溶液溶入到DMF中，对该混合溶液进行超声处理，使其完全溶解，然后将其放入高压釜中，在压强为2-3 Mpa、120-130ºC的条件下反应22-24h，用DMF和乙醇对得到的固体进行洗涤，取出后采取真空干燥，得到后合成修饰MOF材料吸附剂，标记为AHPP-MOF，具体合成路线为：

。

所述步骤(1)中氨基羟基苯甲酸与对苯二甲醛摩尔比为2:1。

所述步骤(1)中氨基羟基苯甲酸与冰醋酸比值为2:1mol/mL。

所述步骤(1)中冰醋酸与无水乙醇体积比为1:80。

所述步骤(2)中AHPP与ZrCl4的质量比为1.1:1。

所述步骤(2)中HCl溶液浓度为36wt%~38wt%，AHPP与HCl溶液的比值为1.1:0.5g/mL，DMF与HCl溶液的体积比为0.5:150。

一种后合成修饰MOF材料吸附剂应用于溶液中吸附回收钯。