[发明专利]一种多孔金属有机骨架材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将至少两种过渡金属盐和有机配体溶于有机溶剂中，得到混合液，其中，至少一种过渡金属盐为高价态过渡金属盐并且至少一种过渡金属盐为低价态过渡金属盐；

(2)采用溶剂热法使步骤(1)得到的所述混合液发生反应，冷却至室温，得到反应悬浊液；

(3)将步骤(2)得到的所述反应悬浊液进行固液分离；

(4)将步骤(3)经固液分离得到的固体依次进行清洗、干燥，得到所述多孔金属有机骨架材料。

2.根据权利要求1所述的多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，加入至少一种过渡金属盐A和至少一种过渡金属盐B，其中，所述过渡金属盐A为低价态过渡金属盐，其金属离子价态为1～3，所述过渡金属盐B为高价态过渡金属盐，其金属离子价态为1～3；

优选的，所述过渡金属盐A和过渡金属盐B中金属离子的摩尔比为1：1～10。

3.根据权利要求2所述的多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐A和过渡金属盐B分别包括铁盐、钴盐、铜盐或锰盐中的至少一种；

优选的，所述过渡金属盐A包括氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸钴、乙酸钴、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、二氯化锰、硫酸锰中的至少一种；所述过渡金属盐B包括氯化铁、硫酸铁、三氯化六氨合钴、三氯化锰中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，所述有机配体包括对苯二甲酸、反丁烯二酸、咔唑-3-羧酸、均苯三甲酸中的至少一种；所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、二甲基亚砜中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，每30～80mL的有机溶剂中加入过渡金属盐0.41～2.08g和有机配体0.25～0.66g，优选的，每30～80mL的有机溶剂中加入过渡金属盐0.85～1.31g和有机配体0.32～0.66g。

6.根据权利要求1所述的多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，

在步骤(1)中，过渡金属盐和有机配体加入有机溶剂后进行磁力搅拌，所述磁力搅拌的转速为500rpm，时间为3小时；

在步骤(2)中，所述混合液发生反应的温度为80～160℃，时间为15～24小时，优选的，所述混合液发生反应的温度为110～140℃，时间为15～20小时；

在步骤(2)中，将所述混合液转移至50～100mL聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，并将所述高压反应釜放入鼓风恒温干燥箱中发生反应，其中，所述混合液体积占所述高压反应釜体积的2/3。

7.根据权利要求1所述的多孔金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于，

在步骤(3)中，所述固液分离采用高速离心分离的方法，转速为10000～12000r·min^-1，离心时间为5～15min；

在步骤(4)中，所述清洗为依次用N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇和去离子水进行清洗，每种溶剂各清洗3遍，优选的，所述清洗是将固体分散在溶剂中进行高速离心分离；

在步骤(4)中，所述干燥是在40～60℃的温度下干燥12～15小时。

8.权利要求1～7任一项所述的制备方法得到的多孔金属有机骨架材料在有机废水处理中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，包括：向待处理的有机废水中加入所述多孔金属有机骨架材料，调节pH，加入过氧化氢发生反应。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，

以所述有机废水的体积计，所述多孔金属有机骨架材料的投加量为0.1～0.8g/L，所述过氧化氢的投加量为1～10mmol/L；

调节所述有机废水的pH值至5～10；

反应温度为20～35℃，反应时间为5～30min；

在水浴恒温和磁力搅拌下反应，磁力搅拌的转速为500rpm。