申请日2017.08.30
公开(公告)日2017.11.24
IPC分类号B01J20/22; B01J20/30; C02F1/28; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种用于选择性吸附废水中铜离子的ZIF‑8@MG复合吸附材料，该 ZIF‑8@MG复合吸附材料能够从与Cd(II)、Ni(II)、Mn(II)、Co(II)、Mg(II)和Cr(VI)共存的含铜废水中选择性吸附Cu(II)，并且具体公开了该ZIF‑8@MG复合吸附材料的制备方法。本发明的ZIF‑8@MG复合吸附材料能够选择性吸附废水中的铜离子，吸附量大，而且常见金属离子对铜离子的吸附不干扰，可用于含铜废水的吸附净化处理。
权利要求书
1.一种用于选择性吸附废水中铜离子的ZIF-8@MG复合吸附材料，其特征在于：所述ZIF-8@MG复合吸附材料能够从与Cd(II)、Ni(II)、Mn(II)、Co(II)、Mg(II)和Cr(VI)共存的含铜废水中选择性吸附Cu(II)，该ZIF-8@MG复合吸附材料的具体制备过程为：将MG剪成2cm×2cm的20片并用质量浓度为20%的氢氧化钠溶液浸泡2h，再将纱布用去离子水荡洗至接近中性，然后置于干燥箱中于70℃烘干10h得到碱化后的MG备用;将2.346g Zn(NO3)2·6H2O溶于8mL蒸馏水中，再加入碱化后的MG形成混合体系，将22.6g 2-甲基咪唑溶于80mL蒸馏水中并将形成的溶液加入到混合体系中，密封后置于回旋式水浴恒温振荡器中于30℃、120r/min的条件下振荡24h，然后取出静置24h，最后用去离子水将纱布荡洗4-5次，并于70℃烘干制得ZIF-8@MG复合吸附材料。
说明书
一种用于选择性吸附废水中铜离子的ZIF-8@MG复合吸附材料
技术领域
本发明属于复合吸附剂技术领域，具体涉及一种用于选择性吸附废水中铜离子的ZIF-8@MG复合吸附材料。
背景技术
含铜废水主要来源于铜锌矿的开采和冶炼、医药、染料、电镀和金属加工等工业。虽然铜是人体所必需的微量元素，但是当人体内残存大量的铜时，会对人体内的肝和胆造成负担，会出现新陈代谢紊乱，造成肝硬化、肝腹水等。铜还会损害神经系统，造成多发性神经炎、神经衰弱等。
常见的处理废水中重金属离子的方法主要有化学沉淀法、离子交换法、电解法和吸附法等，其中吸附法由于具有高效、成本低和不容易造成二次污染等优点而被广泛应用。常见作为吸附剂的物质有活性炭、沸石分子筛、氧化物和金属有机骨架材料等。类沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic imidazolate frameworks，ZIFs)是一类由咪唑或咪唑衍生物和金属离子主要是Zn2+、Co2+等组成的金属有机骨架材料。ZIFs不但具有与沸石相似的拓扑型结构，而且其水热稳定性好，即使在水和有机溶剂中长时间的沸腾也不会发生坍塌。
ZIF-8属于类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)的一种，是由锌盐中的Zn2+与2-甲基咪唑配体反应生成的一种具有沸石SOD型拓扑结构的材料，其结构中每个锌原子与四个2-甲基咪唑环上的氮原子配位形成一个具有正四面体结构的ZnN4团簇，以这些团簇为节点可以与2-甲基咪唑上的咪唑环相连构成一个具有正六面体晶型的笼状配位化合物。ZIF-8具有较高的比表面积、孔径可调控、易于对其结构进行调变和修饰等优点，作为吸附剂ZIF-8用于废水中染料、重金属等污染物的吸附去除得到了广泛关注。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种用于选择性吸附废水中铜离子的ZIF-8@MG复合吸附材料，该ZIF-8@MG复合吸附材料作为吸附剂使用，分离过程操作简便，避免了传统粉末、颗粒状吸附剂需要进行过滤、离心分离等冗长的操作过程。
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废水中铜离子的ZIF-8@MG复合吸附材料，其特征在于：所述ZIF-8@MG复合吸附材料能够从与Cd(II)、Ni(II)、Mn(II)、Co(II)、Mg(II)和Cr(VI)共存的含铜废水中选择性吸附Cu(II)，该ZIF-8@MG复合吸附材料的具体制备过程为：将MG剪成2cm×2cm的20片并用质量浓度为20%的氢氧化钠溶液浸泡2h，再将纱布用去离子水荡洗至接近中性，然后置于干燥箱中于70℃烘干10h得到碱化后的MG备用;将2.346g Zn(NO3)2·6H2O溶于8mL蒸馏水中，再加入碱化后的MG形成混合体系，将22.6g 2-甲基咪唑溶于80mL蒸馏水中并将形成的溶液加入到混合体系中，密封后置于回旋式水浴恒温振荡器中于30℃、120r/min的条件下振荡24h，然后取出静置24h，最后用去离子水将纱布荡洗4-5次，并于70℃烘干制得ZIF-8@MG复合吸附材料。
本发明的ZIF-8@MG复合吸附材料能够选择性吸附废水中的铜离子，吸附量大，而且常见金属离子对铜离子的吸附不干扰，可用于含铜废水的吸附净化处理。