CN107552017A - Zif‑67@cc复合吸附材料的制备方法及其在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用 - Google Patents

Zif‑67@cc复合吸附材料的制备方法及其在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用 Download PDF

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王治科
陈海天
朱韵怡
叶存玲
范顺利
张亚坤
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Abstract

本发明公开了一种ZIF‑67@CC复合吸附材料的制备方法及其在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用，将360mg Co(NO3)2·6H2O溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液A，将1320mg 2‑甲基咪唑溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液B，将溶液A与溶液B混合后于室温搅拌2h得到ZIF‑67溶液；将棉布剪成2cm×2cm的正方形并用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液浸泡2h，再用去离子水冲洗后浸泡在去离子水中12h，将去离子水浸泡过的棉布加到ZIF‑67溶液中，振荡16h，静置8h，用去离子水冲洗、烘干制得复合吸附材料，还公开了复合吸附材料在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用。本发明制备ZIF‑67@CC复合吸附材料的步骤较少，操作简便，制得的复合吸附材料联合了棉布和ZIF‑67的双重特点，适于甲基橙废水的吸附处理。

Description

ZIF-67@CC复合吸附材料的制备方法及其在吸附净化处理含 甲基橙废水中的应用
技术领域
本发明属于复合吸附剂技术领域，具体涉及一种ZIF-67@CC复合吸附材料的制备方法及其在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用。
背景技术
废弃棉布（CC）主要来源于服装裁剪过程中产生的边角料、居民生活以及其它活动中丢弃的棉布制品。如何对其回收利用成为人们普遍关注的问题。当前对废弃棉布的处理方法包括堆放、填埋和焚烧等方法。棉布具有价格低廉、来源广泛和伸展性及机械强度良好的优点，ZIF-67具有较好的吸附能力、稳定性和良好的可重复适用性。目前尚没有关于制备ZIF-67@CC复合吸附材料的相关报道。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种ZIF-67@CC复合吸附材料的制备方法及其在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用，该方法以棉布作为金属有机骨架材料的载体制备ZIF-67@CC复合吸附材料，联合棉布和ZIF-67的双重特点，既解决了废弃棉布的处置问题，又解决了ZIF-67自身粉末状单独使用时所存在的如分离困难、极易堵塞反应器和管路、甚至将会造成不可避免材料大量流失等问题。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种ZIF-67@CC复合吸附材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：将360mg Co(NO3)2·6H2O溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液A，将1320mg 2-甲基咪唑溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液B，将溶液A与溶液B混合后于室温搅拌2h得到ZIF-67溶液；将棉布剪成2cm×2cm的正方形并用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液浸泡2h，再用去离子水冲洗后浸泡在去离子水中12h，将去离子水浸泡过的棉布加到ZIF-67溶液中，振荡16h，静置8h，用去离子水冲洗、烘干制得ZIF-67@CC复合吸附材料。
本发明所述的ZIF-67@CC复合吸附材料在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用，其特征在于：吸附过程的温度优选为30℃，含甲基橙废水的pH值为3-6。
本发明制备ZIF-67@CC复合吸附材料的步骤较少，操作简便，制得的ZIF-67@CC复合吸附材料联合了棉布和ZIF-67的双重特点，适于甲基橙废水的吸附处理，同时也拓展了废弃棉布资源化利用的途径。
附图说明
图1是CC的SEM图；
图2是ZIF-67@CC的SEM图；
图3是CC、ZIF-67和ZIF-67@CC的红外谱图；
图4是CC、ZIF-67和ZIF-67@CC的XRD谱图；
图5是ZIF-67@CC投加量对甲基橙去除率的影响曲线；
图6是pH对甲基橙去除率的影响曲线。
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、ZIF-67@CC复合吸附材料的制备：
ZIF-67的制备
将360mg Co(NO3)2·6H2O溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液A，将1320mg2-甲基咪唑溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液B，将溶液A与溶液B混合后于室温搅拌2h得到ZIF-67溶液。
ZIF-67@CC的制备
将棉布剪成2cm×2cm的正方形并用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液浸泡2h，再用去离子水冲洗后浸泡在去离子水中12h，将去离子水浸泡过的棉布加到ZIF-67溶液中，振荡16h，静置8h，用去离子水冲洗、烘干制得ZIF-67@CC复合吸附材料。
2、表征：
图1-2为CC和ZIF-67@CC的扫描电镜图。由图1可知，棉布表面光滑，而固载ZIF-67后的棉布即ZIF-67@CC表面凹凸不平，这说明ZIF-67@CC制备成功。
图3为CC、ZIF-67和ZIF-67@CC的红外谱图，对比红外谱图可知，固载ZIF-67后的棉布即ZIF-67@CC红外谱图中同时可见棉布和ZIF-67的特征吸收峰，这表明ZIF-67@CC成功制备。
图4为CC、ZIF-67和ZIF-67@CC的XRD谱图，对比可知，ZIF-67@CC的XRD谱图既有棉布的特征峰，也有ZIF-67的特征峰，表明ZIF-67@CC成功制备。
图5为ZIF-67@CC投加量对甲基橙去除率的影响。由图可知，甲基橙去除率随着ZIF-67@CC投加量的增加而显著增大，去除率达到93%以上。实验条件：50.00mL浓度为50mg/L的甲基橙溶液，温度30℃，振荡速率160rpm，振荡时间6h。
由图6可知，在pH=3-6的范围内，甲基橙吸附量基本不受其影响。实验条件：50.00mL浓度为50mg/L的甲基橙溶液，温度30℃，振荡速率160rpm，振荡时间6h。

Claims (2)

1.ZIF-67@CC复合吸附材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：将360mg Co(NO3)2·6H2O溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液A，将1320mg 2-甲基咪唑溶于40mL去离子水中并搅拌混合均匀得到溶液B，将溶液A与溶液B混合后于室温搅拌2h得到ZIF-67溶液；将棉布剪成2cm×2cm的正方形并用质量浓度为5%的氢氧化钠溶液浸泡2h，再用去离子水冲洗后浸泡在去离子水中12h，将去离子水浸泡过的棉布加到ZIF-67溶液中，振荡16h，静置8h，用去离子水冲洗、烘干制得ZIF-67@CC复合吸附材料。
2.根据权利要求1所述的方法制得的ZIF-67@CC复合吸附材料在吸附净化处理含甲基橙废水中的应用，其特征在于：吸附过程的温度优选为30℃，含甲基橙废水的pH值为3-6。
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