CN105771903A - 一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法 - Google Patents

一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105771903A
CN105771903A CN201610123991.1A CN201610123991A CN105771903A CN 105771903 A CN105771903 A CN 105771903A CN 201610123991 A CN201610123991 A CN 201610123991A CN 105771903 A CN105771903 A CN 105771903A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zif
thiourea
reaction
gold
dried
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610123991.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105771903B (zh
Inventor
王治科
陈凌云
崔茂金
刘清玲
陈海天
范顺利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Normal University
Original Assignee
Henan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Normal University filed Critical Henan Normal University
Priority to CN201610123991.1A priority Critical patent/CN105771903B/zh
Publication of CN105771903A publication Critical patent/CN105771903A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105771903B publication Critical patent/CN105771903B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/223—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material containing metals, e.g. organo-metallic compounds, coordination complexes
    • B01J20/226—Coordination polymers, e.g. metal-organic frameworks [MOF], zeolitic imidazolate frameworks [ZIF]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/44—Materials comprising a mixture of organic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF‑8材料的制备方法，具体步骤为：（1）ZIF‑8材料的合成，将2‑甲基咪唑的甲醇溶液和六水硝酸锌的甲醇溶液混溶，并在室温下磁力搅拌反应，反应结束后离心分离并干燥制得ZIF‑8材料；（2）硫脲改性ZIF‑8材料的合成，将ZIF‑8材料加入到硫脲的乙醇溶液中，于60℃磁力搅拌反应，反应结束后离心分离并干燥制得硫脲改性ZIF‑8材料。本发明利用硫脲对金属有机骨架ZIF‑8改性，同时利用ZIF‑8和硫脲的特点，制备了一种对金吸附量大、吸附速率快且抗干扰能力强的硫脲改性ZIF‑8材料。

Description

一种用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法
技术领域
本发明属于金吸附剂的合成技术领域，具体涉及一种用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法。
背景技术
金由于独特的性质而在电子、电器等工业中广泛应用。随着金矿资源的逐渐枯竭和环境保护方面的日益严格，非氰化物湿法提金技术引起了普遍关注。从浸金液中回收金的方法有置换、萃取、吸附和膜分离等，从选择性、投资成本、二次污染等方面综合考虑，吸附法是回收金的最有效方法之一。而报道较多的吸附材料如活性碳、离子交换树脂等存在着吸附量小、处理费用高等缺点，因此，开发吸附量大、吸附速度快且抗干扰能力强的吸附材料仍然是吸附法的核心。
ZIF-8属于沸石咪唑金属有机骨架材料，具有比表面积大、高热稳定性和化学稳定性等优点。硫脲是金离子优良的络合剂，常用于金的分析、分离与回收，硫脲与氧化剂硫酸铁可构成重要的硫脲溶金体系。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种对金吸附量大、吸附速率快且抗干扰能力强的用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）ZIF-8材料的合成，将2-甲基咪唑的甲醇溶液和六水硝酸锌的甲醇溶液混溶，并在室温下磁力搅拌反应，反应结束后离心分离并干燥制得ZIF-8材料；
（2）硫脲改性ZIF-8材料的合成，将ZIF-8材料加入到硫脲的乙醇溶液中，于60℃磁力搅拌反应，反应结束后离心分离并干燥制得硫脲改性ZIF-8材料。
本发明所述的用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法的具体步骤为：
（1）ZIF-8材料的合成，称取5.190g 2-甲基咪唑溶于160mL甲醇溶液，称取2.346g六水硝酸锌溶于160mL甲醇溶液，将上述两种溶液混溶后在室温下磁力搅拌反应1h，反应结束后在10000转/分钟的转速下离心10min，用甲醇洗涤三次，随后于60℃真空干燥12h，玛瑙研钵研磨制得ZIF-8材料；
（2））硫脲改性ZIF-8材料的合成，称取2g硫脲溶于40mL干燥的乙醇溶液中，随后加入1g于150℃真空干燥过夜的ZIF-8材料，于60℃磁力搅拌反应12h，反应结束后在10000转/分钟的转速下离心5min，用40mL乙醇洗涤，随后于30℃真空干燥12h制得硫脲改性ZIF-8材料。
本发明利用硫脲对金属有机骨架ZIF-8改性，同时利用ZIF-8和硫脲的特点，制备了一种对金吸附量大、吸附速率快且抗干扰能力强的硫脲改性ZIF-8材料。
附图说明
图1是本发明实施例制得的ZIF-8材料的红外光谱图；
图2是本发明实施例制得的硫脲改性ZIF-8材料的红外光谱图；
图3是本发明实施例制得的ZIF-8材料XRD图谱；
图4是本发明实施例制得的硫脲改性ZIF-8材料的XRD图谱；
图5是本发明实施例中氯化钠浓度对硫脲改性ZIF-8材料吸附量的影响曲线；
图6是本发明实施例中吸附时间对硫脲改性ZIF-8材料吸附量的影响曲线。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
1、硫脲改性ZIF-8材料的合成
称取5.190g 2-甲基咪唑溶于160mL甲醇溶液，称取2.346g六水硝酸锌溶于160mL甲醇溶液，将上述两种溶液混溶并在室温下磁力搅拌反应1h，反应结束后在10000转/分钟的转速下离心10min，用甲醇洗涤三次，随后于60℃真空干燥12h，玛瑙研钵研磨制得ZIF-8材料，标记为ZIF-8；
称取2g硫脲溶于40mL干燥的乙醇溶液中，加入1g于150℃真空干燥过夜的ZIF-8材料，于60℃磁力搅拌反应12h，反应结束后在10000转/分钟的转速下离心5min，用40mL乙醇洗涤，随后于30℃真空干燥12h制得硫脲改性ZIF-8材料，标记为NH2CSNH2-ZIF-8。
测试制备的NH2CSNH2-ZIF-8的红外光谱并与原始ZIF-8的红外光谱比较，结果如图1和图2所示，图1和图2表明NH2CSNH2-ZIF-8的红外光谱在3278cm-1和3380cm-1新峰的出现，表明硫脲改性ZIF-8是成功的。
测试制备的NH2CSNH2-ZIF-8的XRD图谱并与原始的ZIF-8的XRD图谱比较，如图3和图4所示，NH2CSNH2-ZIF-8与原始的ZIF-8的XRD图谱一致，这表明两者具有一致的晶体结构，利用硫脲改性ZIF-8并没有破坏原始ZIF-8材料的晶体结构。
2、干扰试验
Au3+和共存金属离子浓度均为50μg/mL，分别模拟Au3+- Cu2+，Au3+- Cr6+，Au3+- Pb2+，Au3+- Cd2+，Au3+- Mn2+，Au3+- Mg2+，Au3+- Co2+，Au3+- Ni2+和Au3+- Zn2+等金与其它金属的共存体系，在溶液50mL，20mg吸附剂NH2CSNH2-ZIF-8，30℃、160r/min的条件下振荡吸附5h，如表1所示，常见金属离子如Cu2+、Cr6+、Pb2+、Cd2+、Mn2+、Mg2+、Co2+、Ni2+、Zn2+等对吸附剂NH2CSNH2-ZIF-8吸附Au3+几乎没有干扰。
表 1 干扰试验结果.
3、离子强度试验
在50mL 50μg/mL的Au3+溶液，20mg吸附剂NH2CSNH2-ZIF-8，30℃、160r/min的条件下振荡吸附5h，NaCl摩尔浓度从0mol/L到0.2mol/L对NH2CSNH2-ZIF-8吸附Au3+没有影响，见图5。
4、吸附动力学
在50mL 100μg/mL 的Au3+溶液，20mg吸附剂NH2CSNH2-ZIF-8，30℃、160r/min的条件下振荡吸附，如图6所示，60min吸附剂NH2CSNH2-ZIF-8的吸附达到平衡。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (2)

1.一种用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）ZIF-8材料的合成，将2-甲基咪唑的甲醇溶液和六水硝酸锌的甲醇溶液混溶，并在室温下磁力搅拌反应，反应结束后离心分离并干燥制得ZIF-8材料；
（2）硫脲改性ZIF-8材料的合成，将ZIF-8材料加入到硫脲的乙醇溶液中，于60℃磁力搅拌反应，反应结束后离心分离并干燥制得硫脲改性ZIF-8材料。
2.根据权利要求1所述的用于选择性吸附金的硫脲改性ZIF-8材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）ZIF-8材料的合成，称取5.190g 2-甲基咪唑溶于160mL甲醇溶液，称取2.346g六水硝酸锌溶于160mL甲醇溶液，将上述两种溶液混溶后在室温下磁力搅拌反应1h，反应结束后在10000转/分钟的转速下离心10min，用甲醇洗涤三次，随后于60℃真空干燥12h，玛瑙研钵研磨制得ZIF-8材料；
（2））硫脲改性ZIF-8材料的合成，称取2g硫脲溶于40mL干燥的乙醇溶液中，随后加入1g于150℃真空干燥过夜的ZIF-8材料，于60℃磁力搅拌反应12h，反应结束后在10000转/分钟的转速下离心5min，用40mL乙醇洗涤，随后于30℃真空干燥12h制得硫脲改性ZIF-8材料。
CN201610123991.1A 2016-03-07 2016-03-07 一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法 Expired - Fee Related CN105771903B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610123991.1A CN105771903B (zh) 2016-03-07 2016-03-07 一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610123991.1A CN105771903B (zh) 2016-03-07 2016-03-07 一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105771903A true CN105771903A (zh) 2016-07-20
CN105771903B CN105771903B (zh) 2019-03-12

Family

ID=56387048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610123991.1A Expired - Fee Related CN105771903B (zh) 2016-03-07 2016-03-07 一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105771903B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106237990A (zh) * 2016-08-15 2016-12-21 河南师范大学 一种用于吸附甲基橙的cpb@zif‑8复合材料及其制备方法
CN106268650A (zh) * 2016-08-15 2017-01-04 河南师范大学 一种ctmab@zif‑8复合吸附剂及其制备方法
CN106861637A (zh) * 2017-03-30 2017-06-20 丽水学院 一种使用锌元素掺杂提高zif‑67水中稳定性的方法
CN107715843A (zh) * 2017-09-30 2018-02-23 华南理工大学 一种在常温下快速合成中微双孔zif‑8材料的方法
CN109222227A (zh) * 2018-07-20 2019-01-18 河南中烟工业有限责任公司 一种ZIF-Zn@多孔淀粉复合材料、其制备方法及在卷烟中的应用
CN109589953A (zh) * 2018-12-03 2019-04-09 昆明理工大学 一种用于回收金的改性活性炭的制备方法及应用
CN111001390A (zh) * 2019-12-25 2020-04-14 华东理工大学 一种复合型金属有机吸附材料及其制备方法
TWI704109B (zh) * 2019-09-20 2020-09-11 國立臺灣大學 使用硫脲石墨烯之回收金的方法
CN112537818A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 席行正 使用硫脲石墨烯的回收金的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102218298A (zh) * 2011-04-28 2011-10-19 华南理工大学 一种改性zif-8沸石咪唑酯骨架材料的制备方法
CN104785212A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 中国科学院过程工程研究所 一种生物质吸附剂、制备方法及其用途
CN104817577A (zh) * 2015-04-08 2015-08-05 广东工业大学 一种高效简便的不同形貌类沸石咪唑骨架zif-8晶体的制备方法及催化应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102218298A (zh) * 2011-04-28 2011-10-19 华南理工大学 一种改性zif-8沸石咪唑酯骨架材料的制备方法
CN104785212A (zh) * 2014-01-21 2015-07-22 中国科学院过程工程研究所 一种生物质吸附剂、制备方法及其用途
CN104817577A (zh) * 2015-04-08 2015-08-05 广东工业大学 一种高效简便的不同形貌类沸石咪唑骨架zif-8晶体的制备方法及催化应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘明明等: "不同方法合成的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)的表征和催化性能", 《无机化学学报》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106237990B (zh) * 2016-08-15 2019-03-19 河南师范大学 一种用于吸附甲基橙的cpb@zif-8复合材料及其制备方法
CN106268650A (zh) * 2016-08-15 2017-01-04 河南师范大学 一种ctmab@zif‑8复合吸附剂及其制备方法
CN106237990A (zh) * 2016-08-15 2016-12-21 河南师范大学 一种用于吸附甲基橙的cpb@zif‑8复合材料及其制备方法
CN106268650B (zh) * 2016-08-15 2019-04-02 河南师范大学 一种ctmab@zif-8复合吸附剂及其制备方法
CN106861637A (zh) * 2017-03-30 2017-06-20 丽水学院 一种使用锌元素掺杂提高zif‑67水中稳定性的方法
CN107715843A (zh) * 2017-09-30 2018-02-23 华南理工大学 一种在常温下快速合成中微双孔zif‑8材料的方法
CN107715843B (zh) * 2017-09-30 2020-02-18 华南理工大学 一种在常温下快速合成中微双孔zif-8材料的方法
CN109222227A (zh) * 2018-07-20 2019-01-18 河南中烟工业有限责任公司 一种ZIF-Zn@多孔淀粉复合材料、其制备方法及在卷烟中的应用
CN109589953A (zh) * 2018-12-03 2019-04-09 昆明理工大学 一种用于回收金的改性活性炭的制备方法及应用
CN109589953B (zh) * 2018-12-03 2021-09-07 昆明理工大学 一种用于回收金的改性活性炭的制备方法及应用
TWI704109B (zh) * 2019-09-20 2020-09-11 國立臺灣大學 使用硫脲石墨烯之回收金的方法
CN112537818A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 席行正 使用硫脲石墨烯的回收金的方法
CN111001390A (zh) * 2019-12-25 2020-04-14 华东理工大学 一种复合型金属有机吸附材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105771903B (zh) 2019-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105771903A (zh) 一种用于选择性吸附金的硫脲改性zif-8材料的制备方法
Elwakeel et al. 2-Mercaptobenzimidazole derivative of chitosan for silver sorption–Contribution of magnetite incorporation and sonication effects on enhanced metal recovery
CN105107467B (zh) 一类利用后修饰改性MIL‑101(Cr)吸附剂的制备及其用途
CN105709690A (zh) 一种选择性吸附金的吸附剂及其制备方法和应用
CN105879841A (zh) 一种用于选择性吸附废水中铅离子的SiO2@PDA@ZIF-8复合吸附剂及其制备方法
CN104785212B (zh) 一种生物质吸附剂、制备方法及其用途
CN103586006B (zh) 氨基吡啶改性树脂吸附辛酸铑和金属离子的方法
CN107652377A (zh) 多官能团修饰的螯合树脂的制备方法
CN108754173A (zh) 一种从硫代硫酸盐溶液中回收金的方法
CN106268652A (zh) 一种基于MOFs的重金属捕集剂的制备方法
CN106824113A (zh) 一种咪唑类离子液体改性壳聚糖吸附剂的制备及其应用
Gao et al. Persimmon peel-based ion-imprinted adsorbent with enhanced adsorption performance of gallium ions
Elsalamouny et al. Evaluation of adsorption behavior for U (VI) and Nd (III) ions onto fumarated polystyrene microspheres
CN107051394A (zh) 一种杯芳烃修饰的磁性纳米吸附剂制备及其吸附低浓度铀的方法
CN108976325B (zh) 一种偕胺肟基吡啶螯合树脂及其制备方法
CN103087231B (zh) 一种水杨羟肟酸型螯合树脂及其制备方法
CN105294890B (zh) 一种螯合树脂从阴沟泥中回收银离子的方法
CN111019147A (zh) 一种金属有机骨架吸附剂、一步制备方法及其应用
CN106268650B (zh) 一种ctmab@zif-8复合吸附剂及其制备方法
Guo et al. Control of the separation order of Au (III), Pd (II), and Pt (IV) achieved by site-controllable carboxyl-functionalized diethylaminoethyl celluloses
CN108671899A (zh) 一种基于碱木质素的磁性纳米颗粒及其制备方法和在吸附铜离子中的应用
CN110560005B (zh) 一种壳聚糖离子凝胶及其制备方法与应用
Zhu et al. Mesoporous silica (KIT-6) derivatized with hydroxyquinoline functionalities as a selective adsorbent of uranium (VI)
CN105617977B (zh) 一种含Fe(Ⅲ)磁性纳米材料的制备方法
Dong et al. Precise recognition and efficient recovery of Pd (II) from high-level liquid waste by a novel aminothiazole-functionalized silica-based adsorbent

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190312

Termination date: 20200307

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee