CN114289068B - 一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents

一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114289068B
CN114289068B CN202111666221.9A CN202111666221A CN114289068B CN 114289068 B CN114289068 B CN 114289068B CN 202111666221 A CN202111666221 A CN 202111666221A CN 114289068 B CN114289068 B CN 114289068B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diethylenetriamine
composite photocatalyst
solution
mofs composite
reaction
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.)
Active
Application number
CN202111666221.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114289068A (zh
Inventor
程建华
李冬梅
韩帅鹏
杜克斯
周心慧
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.)
South China University of Technology SCUT
South China Institute of Collaborative Innovation
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
South China Institute of Collaborative Innovation
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 South China University of Technology SCUT, South China Institute of Collaborative Innovation filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202111666221.9A priority Critical patent/CN114289068B/zh
Publication of CN114289068A publication Critical patent/CN114289068A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114289068B publication Critical patent/CN114289068B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种In‑MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用，采用离子液体复合In‑MOFs复合光催化剂的制备包括以下步骤：1)将阳离子为二乙烯三胺的离子液体、可溶性铟盐、有机配体溶于溶剂中，得到混合液；2)对所述混合液进行加热反应，以得到In‑MOFs复合光催化剂。本发明通过简单的方法制备得到的离子液体复合In‑MOFs的光催化剂不仅提升吸附性能，可以富集水中的低浓度的盐酸强力霉素和磺胺甲恶唑，而且具有较好的可见光降解性能和水稳定性，能够高效降解水中的盐酸强力霉素和磺胺甲恶唑，并进行重复利用。

Description

一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于光催化降解领域，具体涉及一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
抗生素是一类具有代表性的新型微污染物，具有浓度低、生物富集性强等特点，能够长期暴露于人体、水生及陆生生物体。多种抗生素连续性地向水环境介质中输送释放，导致其形成“假持久性”污染现象。我国各流域江水水样中已陆续检出多种抗生素，检测得到的抗生素浓度从几ng/L到几百μg/L。常见的抗生素包括盐酸强力霉素和磺胺甲恶唑。目前，去除水中盐酸强力霉素、磺胺甲恶唑的常用处理技术有生物法、吸附法、光催化法等。其中光催化法具有反应条件温和、降解能力强、处理深度高，且不产生二次污染的优点。
金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)是一种由金属离子/团簇和有机配体组成的新型多孔无机-有机杂化材料。由于其具有高比表面积等独特的性能，作为一种新型光催化剂得到了广泛的研究。现有技术中的MOFs材料对盐酸强力霉素和磺胺甲恶唑光降解的过程中容易出现吸附驱动力不足、对盐酸强力霉素、磺胺甲恶唑的去除能力较差的问题。
发明内容
针对现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用，解决了现有技术中的MOFs材料吸附、可见光催化降解水污染物效果差的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种In-MOFs复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将阳离子为二乙烯三胺的离子液体、可溶性铟盐、有机配体溶于溶剂中，得到混合液；
2)对所述混合液进行加热反应，以得到In-MOFs复合光催化剂。
优选地，所述离子液体包括二乙烯三胺乙酸盐、二乙烯三胺六氟磷酸盐、二乙烯三胺四氟硼酸盐、二乙烯三胺氯盐中一种或两种以上。
优选地，所述离子液体的制备包括以下步骤：
所述二乙烯三胺乙酸盐或二乙烯三胺氯盐是由二乙烯三胺、冰乙酸或盐酸混合搅拌后，经乙醇萃取、旋转蒸发浓缩后制得；其中，二乙烯三胺和冰乙酸或盐酸的摩尔比为1：1～1.5；所述混合搅拌的温度≤15℃；所述混合搅拌的时间为6～10h；
二乙烯三胺六氟磷酸盐或二乙烯三胺四氟硼酸盐是由二乙烯三胺、盐酸混合搅拌后，加入六氟磷酸钾或四氟硼酸钠置换出氯，经乙醇萃取、旋转蒸发浓缩后制得；二乙烯三胺、盐酸和六氟磷酸盐或四氟硼酸钠的摩尔比为1：1～1.5：1～1.5；所述混合搅拌的温度≤15℃；所述混合搅拌的时间为4～6h，置换时间为24～48h。
优选地，步骤1)所述可溶性铟盐包括硝酸铟、硫酸铟或氯化铟中的至少一种；所述有机配体包括2-氨基对苯二甲酸、2,5-二氨基对苯二甲酸、4-氨基-间苯二甲酸；所述溶剂包括N,N′-二甲基甲酰胺、N,N′-二乙基甲酰胺、二甲基亚砜、N，N′-二甲基乙酰胺或异丙醇中的至少一种。
优选地，步骤1)中所述离子液体、可溶性铟盐和有机配体的质量比为0.05～0.4:1:0.2～0.5；所述可溶性铟盐在所述混合液中的浓度为0.05～0.20g/mL。
优选地，步骤1)所述加热反应的温度为120～150℃，时间为4～8h；步骤2)结束后将所得反应液冷却至室温，再过滤、洗涤、干燥即得In-MOFs复合光催化剂。
本发明还提供一种上述的制备方法制得的In-MOFs复合光催化剂。
本发明还提供一种上述In-MOFs复合光催化剂在降解污染物中的应用。优选地，所述的应用包括以下步骤：
将所述In-MOFs复合光催化剂均匀分散到含污染物溶液的透明反应器中，调节初始溶液的pH为≥5，在黑暗条件下反应，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态；再进行光催化反应，得到光催化反应后的溶液。
优选地，所述黑暗条件下反应的时间为0.5～1h；光催化反应的条件为：300～500W氙灯光源，波长≥420nm，反应时间为2～4h；所述含污染物溶液包括盐酸强力霉素和/或磺胺甲恶唑溶液；所述In-MOFs复合光催化剂在初始溶液中的浓度为0.08～0.32g/L；所述含污染物溶液的浓度为5.0-50.0mg/L。
与现有技术相比，本发明具有如下优点及效果：
(1)本发明使用的In-MOFs复合光催化剂吸附性能提升，可以富集水中的盐酸强力霉素、磺胺甲恶唑。
(2)本发明使用的In-MOFs复合光催化剂光催化性能好，能够高效去除水中的盐酸强力霉素、磺胺甲恶唑。
(3)本发明使用的离子液体复合In-MOFs复合光催化剂水稳定性好，且可以重复利用。
(4)本发明使用的离子液体复合In-MOFs复合光催化剂制备过程简单，成本低廉。
附图说明
图1为实施例1制备得到的In-MOFs复合光催化剂的电镜图。
图2为实施例5制备得到的In-MOFs复合光催化剂的电镜图。
图3为对比例1制备得到的In-MOFs光催化剂的电镜图。
图4为对比例2制备得到的In-MOFs复合光催化剂的电镜图。
图5为对比例3制备得到的In-MOFs复合光催化剂的电镜图。
图6为测试例1-5中不同材料和条件对盐酸强力霉素的去除率曲线图。
图7为测试例6中不同材料对盐酸强力霉素的去除率曲线图。
图8为测试例7中在不同pH条件下盐酸强力霉素去除率曲线图。
图9为测试例8中重复性实验的盐酸强力霉素去除率曲线图。
图10为测试例9-10中催化剂对磺胺甲恶唑的去除率曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例与附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。除非特别说明，本发明所用原材料均可通过市售获得。
实施例1
将50mg二乙烯三胺乙酸盐离子液体(ILDAc)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将反应混合液加热至125℃反应4h，反应结束后将所得反应液冷却至室温，过滤后的产物经N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，真空干燥即得In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1)。ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1的电镜图如图1所示。
实施例2
将100mg二乙烯三胺乙酸盐离子液体(ILDAc)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将反应混合液放入高压反应釜内加热至125℃反应4h，反应结束后将所得反应液冷却至室温，过滤后的产物经N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，真空干燥即得In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-2)。
实施例3
将100mg二乙烯三胺乙酸盐离子液体(ILDAc)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将反应混合液放入高压反应釜内加热至150℃反应4h，反应结束后将所得反应液冷却至室温，过滤后的产物经N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，真空干燥即得In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-3)。
实施例4
将100mg二乙烯三胺乙酸盐离子液体(ILDAc)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将反应混合液放入高压反应釜内加热至125℃反应8h，反应结束后将所得反应液冷却至室温，过滤后的产物经N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，真空干燥即得In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-4)。
实施例5
将50mg二乙烯三胺六氟磷酸盐离子液体(ILDP)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后准确称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将混合物转移到50mL水热反应器中，在125℃下维持5h，然后自然冷却至室温。反应结束后，用N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇离心分离三次得到沉淀。最后,产品在100℃真空干燥12h，即得In-MOFs光催化材料(ILDP/MIL-68(In)-NH2)。ILDP/MIL-68(In)-NH2的电镜图如图2所示。
对比例1
准确称量硝酸铟(1.92mmol,0.578g)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，超声30min，得到分散液。随后准确称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述分散液中，磁搅拌30min。将混合物转移到50mL水热反应器中，在125℃下维持4h，然后自然冷却至室温。反应结束后，用N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤干燥得到In-MOFs光催化剂(MIL-68(In)-NH2)。MIL-68(In)-NH2的电镜图如图3所示。
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1制备的In-MOFs光催化剂不包括离子液体。
对比例2
将50mg 1-乙基-3甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体(ILEP)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后准确称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将混合物转移到50mL水热反应器中，在125℃下维持4h，然后自然冷却至室温。反应结束后，用N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇离心分离三次得到沉淀。最后,产品在100℃真空干燥12h，即得In基MOFs光催化材料(ILEP/MIL-68(In)-NH2)。ILEP/MIL-68(In)-NH2的电镜图如图4所示。
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2中以1-乙基-3甲基咪唑六氟磷酸盐作为反应的离子液体。
对比例3
将50mg1-乙基-3甲基咪唑乙酸盐离子液体(ILEAc)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入硝酸铟(1.92mmol,0.578g)，超声30min，搅拌2h。最后准确称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将混合物转移到50mL水热反应器中，在125℃下维持4h，然后自然冷却至室温。反应结束后，用N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇离心分离三次得到沉淀。最后,产品在100℃真空干燥12h，即得In基MOFs光催化材料(ILEAc/MIL-68(In)-NH2)。ILEAc/MIL-68(In)-NH2的电镜图如图5所示。
对比例3与实施例1的区别在于，对比例3中以1-乙基-3甲基咪唑乙酸盐作为反应的离子液体。
对比例4
将50mg二乙烯三胺乙酸盐离子液体(ILDAc)分散到6.2mL N,N′-二甲基甲酰胺中，搅拌30min。然后加入六水合氯化铁(1.92mmol,0.519g)，超声30min，搅拌2h。最后称取2-氨基对苯二甲酸(0.645mmol,0.117g)加入上述制备的分散液中，磁搅拌30min。将反应混合液加热至125℃反应4h，反应结束后将所得反应液冷却至室温，过滤后的产物经N,N′-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，真空干燥即得IL复合Fe-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(Fe)-NH2)。
对比例3与实施例1的区别在于，对比例4中将实施例1中的硝酸铟替换为同等摩尔质量的六水合氯化铁。
效果测试例
以下的实验例均采用使用HPLC系统(Agilent Technologies 1260系列，美国)进行分析，以甲醇、乙腈和0.1％草酸的混合物(v/v/v＝9:26:65)为流动相，测定光催化反应后的溶液浓度，然后计算出去除率。其中去除率＝(初始溶液浓度-反应后溶液的浓度)/初始溶液浓度*100％。
测试例1
分别将0.20g/L的实施例1中的In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。实验结果如图6所示，ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1对水中的盐酸强力霉素的去除率为93.11％。
测试例2
将0.20g/L的实施例2中的In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-2)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。实验结果如图6所示，ILDAc/MIL-68(In)-NH2-2对水中的盐酸强力霉素的去除率为84.95％。
测试例3
将0.20g/L的实施例3中的In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-3)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。实验结果如图6所示，ILDAc/MIL-68(In)-NH2-3对水中的盐酸强力霉素的去除率为92.95％。
测试例4
将0.24g/L的实施例4中的In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-4)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝8.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。实验结果如图6所示，ILDAc/MIL-68(In)-NH2-4对水中的盐酸强力霉素的去除率为92.13％。
测试例5
将0.20g/L的实施例5中的In-MOFs复合光催化剂(ILDP/MIL-68(In)-NH2)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。实验结果如图6所示，ILDP/MIL-68(In)-NH2对水中的盐酸强力霉素的去除率为88.12％。
测试例1-5的实验结果表明，实施例1-5制备得到的In-MOFs复合光催化剂得到在不同pH的条件下对盐酸强力霉素溶液均具有较强去除能力。
测试例6
将0.20g/L的实施例1、实施例5、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4中的ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1、ILDP/MIL-68(In)-NH2、MIL-68(In)-NH2、ILEP/MIL-68(In)-NH2、ILEAc/MIL-68(In)-NH2、ILDAc/MIL-68(Fe)-NH2均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。实验结果如图7所示，实施例1、实施例5、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4中对水中盐酸强力霉素的去除率分别为91.60％、88.12％、64.17％、64.44％、64.94％、54.56％。
其中，对比例1与实施例1相比，对比例1制备的In-MOFs光催化剂不包括离子液体；对比例4与实施例1相比，对比例4中将实施例1中的硝酸铟替换为同等摩尔质量的六水合氯化铁。上述的测试结果说明离子液体与硝酸铟之间存在协同作用，使得最终制备得到In-MOFs具有较强的去除盐酸强力霉素的能力。
其中，对比例2和3与实施例1相比，对比例2中以1-乙基-3甲基咪唑六氟磷酸盐作为反应的离子液体，对比例3中以1-乙基-3甲基咪唑乙酸盐作为反应的离子液体。图6和图7的结果表明，上述的测试结果说明以二乙烯三胺乙酸盐和二乙烯三胺六氟磷酸盐作为反应的离子液体，最终制备得到In-MOFs具有较强的去除盐酸强力霉素的能力。
测试例7
将0.20g/L的实施例1中的IL复合In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝3.0至8.0，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，得到光催化反应后的溶液。不同pH条件下的去除率如图8所示。从图8中可以看出，当pH值小于4时，盐酸强力霉素的去除率较低；当pH值≥5时，去除率较大并且保持平衡。上述结果说明，当含有盐酸强力霉素溶液的pH≥5时，In-MOFs复合光催化剂表现出较强的光催化性能。
测试例8
将0.20g/L的实施例1中的In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1)均匀分散到含50mL 10mg/L盐酸强力霉素溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应3h，测定溶液的浓度，然后将材料进行抽滤分离并用去离子水清洗3次，最后将所得样品于100℃真空干燥3h，随后重复以上过程，共进行3次降解循环实验。重复实验的去除率如图9所示。从图9中可以看出，在整个循环实验过程中，盐酸强力霉素去除率始终保持90％左右，表明材料具有良好的吸附-光催化降解盐酸强力霉素的再利用性。
测试例9
将0.20g/L的实施例1中的In-MOFs复合光催化剂(ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1)均匀分散到含50mL 10mg/L磺胺甲恶唑溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应2h，得到光催化反应后的溶液。测试结果如图10所示，ILDAc/MIL-68(In)-NH2-1对水中的磺胺甲恶唑的去除率为91.67％。
测试例10
将0.20g/L的对比例1中的In-MOFs光催化剂(MIL-68(In)-NH2)均匀分散到含50mL10mg/L磺胺甲恶唑溶液的循环水浴冷却系统的石英反应器中，调节初始溶液的pH＝7.00，在黑暗条件下反应1h，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态，然后开启装有420nm滤光片的500W氙灯光源，反应2h，得到光催化反应后的溶液。测试结果如图10所示，MIL-68(In)-NH2对水中的磺胺甲恶唑的去除率为66.40％。
上述的测试结果表明，本发明制备得到的In-MOFs复合光催化剂具有更好的去除磺胺甲恶唑的能力。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种In-MOFs复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将阳离子为二乙烯三胺的离子液体、可溶性铟盐、有机配体溶于溶剂中，得到混合液；
2）对所述混合液进行加热反应，以得到In-MOFs复合光催化剂；
所述离子液体包括二乙烯三胺乙酸盐、二乙烯三胺六氟磷酸盐、二乙烯三胺四氟硼酸盐、二乙烯三胺氯盐中一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体的制备包括以下步骤：
所述二乙烯三胺乙酸盐或二乙烯三胺氯盐是由二乙烯三胺、冰乙酸或盐酸混合搅拌后，经乙醇萃取、旋转蒸发浓缩后制得；其中，二乙烯三胺和冰乙酸或盐酸的摩尔比为1：1~1.5；所述混合搅拌的温度≤15℃；所述混合搅拌的时间为6~10 h；
二乙烯三胺六氟磷酸盐或二乙烯三胺四氟硼酸盐是由二乙烯三胺、盐酸混合搅拌后，加入六氟磷酸钾或四氟硼酸钠置换出氯，经乙醇萃取、旋转蒸发浓缩后制得；二乙烯三胺、盐酸和六氟磷酸盐或四氟硼酸钠的摩尔比为1：1~1.5：1~1.5；所述混合搅拌的温度≤15℃；所述混合搅拌的时间为4~6 h，置换时间为24~48 h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述可溶性铟盐包括硝酸铟、硫酸铟或氯化铟中的至少一种；所述有机配体包括2-氨基对苯二甲酸、2,5-二氨基对苯二甲酸、4-氨基-间苯二甲酸；所述溶剂包括N,N′-二甲基甲酰胺、N,N′-二乙基甲酰胺、二甲基亚砜、N，N′-二甲基乙酰胺或异丙醇中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述离子液体、可溶性铟盐和有机配体的质量比为0.05~0.4:1:0.2~0.5；所述可溶性铟盐在所述混合液中的浓度为0.05~0.20 g/mL。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2）所述加热反应的温度为120~150℃，时间为4~8 h；步骤2）结束后将所得反应液冷却至室温，再过滤、洗涤、干燥即得In-MOFs复合光催化剂。
6.由权利要求1-5任一项所述方法制得的In-MOFs复合光催化剂。
7.权利要求6所述的In-MOFs复合光催化剂在降解污染物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
将所述In-MOFs复合光催化剂均匀分散到含污染物溶液的透明反应器中，调节初始溶液的pH为≥5，在黑暗条件下反应，使光催化剂达到吸附-脱附平衡状态；再进行光催化反应，得到光催化反应后的溶液。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述黑暗条件下反应的时间为0.5~1 h；光催化反应的条件为：300~500 W氙灯光源，波长≥420 nm，反应时间为2~4 h；所述含污染物溶液包括盐酸强力霉素和/或磺胺甲恶唑溶液；所述In-MOFs复合光催化剂在初始溶液中的浓度为0.08~0.32 g/L；所述含污染物溶液的浓度为5.0-50.0 mg/L。
CN202111666221.9A 2021-12-31 2021-12-31 一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用 Active CN114289068B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111666221.9A CN114289068B (zh) 2021-12-31 2021-12-31 一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111666221.9A CN114289068B (zh) 2021-12-31 2021-12-31 一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114289068A CN114289068A (zh) 2022-04-08
CN114289068B true CN114289068B (zh) 2023-03-31

Family

ID=80974330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111666221.9A Active CN114289068B (zh) 2021-12-31 2021-12-31 一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114289068B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100864313B1 (ko) * 2007-05-21 2008-10-20 한국화학연구원 불포화 금속자리를 갖는 다공성 유-무기 혼성체 또는메조세공체의 표면 기능화 및 그의 응용
CN109289924B (zh) * 2018-09-19 2022-03-22 华南协同创新研究院 一种铟基MOFs/氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN110280285B (zh) * 2019-06-21 2022-03-08 华南理工大学 一种铟基金属有机框架/类石墨相碳化氮纳米片复合材料及其制备方法与应用
CN111617804B (zh) * 2020-05-19 2022-11-08 南京大学 一种分层可见光复合催化剂的制备方法及应用
CN112892599B (zh) * 2021-01-29 2022-04-05 华南理工大学 一种IL/GO/铁基MOFs复合光催化材料及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN114289068A (zh) 2022-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhu et al. Enhanced photocatalytic NO removal and toxic NO2 production inhibition over ZIF-8-derived ZnO nanoparticles with controllable amount of oxygen vacancies
CN107519934B (zh) 一种二茂铁修饰的铁基金属-有机骨架材料类Fenton催化剂制备方法
Nepal et al. Sustained water oxidation by a catalyst cage-isolated in a metal–organic framework
CN108311117B (zh) 一种用于重金属废水处理的磁性生物炭材料及其制备方法
CN111359664B (zh) 一种Ti基MOF复合材料及其制备方法和应用
CN108686711A (zh) 一种金属有机骨架负载TiO2复合型催化剂及其制备方法
CN108246334B (zh) 一种功能化三元复合光催化材料及其制备方法与用途
CN102179245B (zh) 钯活性炭催化剂在合成n，n’-二苄基乙二胺中的应用
CN109908870A (zh) 一种新型晶格空位hkust-1吸附剂及其制备方法和应用
CN105693506A (zh) 一种多孔钛晶金属有机骨架材料的合成方法
CN112892599B (zh) 一种IL/GO/铁基MOFs复合光催化材料及其制备方法与应用
CN113318768A (zh) 一种复合光催化剂及其制备方法
CN107029764A (zh) 一种负载型磷改性钯催化剂的制备方法及应用
CN114289068B (zh) 一种In-MOFs复合光催化剂及其制备方法与应用
CN111266090B (zh) 一种快速吸附和选择性分离阳离子染料污染物的吸附分离材料及其应用
CN102838162B (zh) 多孔二氧化钛空心球、制备及用于吸附Cr(VI)的方法
CN114367267B (zh) 一种介孔复合材料及其制备方法与应用
CN112898514B (zh) 一种烯胺酮共价有机聚合物及其制备方法和应用
US11325110B2 (en) Magnetic Fe2O3 nanospheres with PNH surface modification and application hereof in water treatment
CN104310524A (zh) 一种罗丹明b和靛蓝有机污染物的降解方法
CN111450895B (zh) 含碱金属的蜂窝状共价三嗪框架材料及其制备方法和应用
CN110302768B (zh) 硅藻土/TiO2复合光催化剂及其制备方法和应用
CN108479837B (zh) 一种氧化锆修饰的石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法
CN115197127B (zh) 一种含钌配合物、制备方法及其应用
CN113980921B (zh) 一种离子液体修饰的复合材料固定化漆酶的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant