一种铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用制造技术

本发明专利技术公开一种铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用，该应用方法包括步骤：在铁基金属有机框架材料降解吡虫啉的条件下，使铁剂金属有机框架材料与吡虫啉接触发生反应。本发明专利技术的应用方法，可有效对吡虫啉进行降解，而且降解效果好，无需昂贵的仪器，不需要进行复杂的前处理，经济、简单、高效。高效。高效。

【技术实现步骤摘要】
一种铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用


[0001]本专利技术属于吡虫啉降解
，具体涉及一种铁基金属有机框架在降解吡虫啉上的应用。

技术介绍

[0002]农药是用来防止农业虫害和调节植物生长的化学药物。其中吡虫啉是一种优选的新烟碱类超高效杀虫剂，被广泛用于保护农作物免受害虫侵害。由于其高溶解度和高稳定性，在水环境中残留越来越多，严重污染生态环境，并威胁人类健康。
[0003]现阶段已报道关于农药的处理方法主要有物理方法(吸附法)、化学沉淀法(无机盐)、生物去除法、化学光催化降解法和高级氧化法等方法。
[0004]其中吸附法具有高效去除农药的能力，有较好地应用价值，但很容易产生二次污染。化学沉淀法是通过加入一定的无机盐对溶液中农药进行沉淀，但需要多次循环才能净化完全。生物去除法具有较高地选择性且对环境敏感。化学光催化降解法主要采用光激发催化剂产生的电子空穴与水反应产生
·
OH自由基，来达到降解农药的目的，但该方法存在大多数研究使用的光源为紫外光，而紫外光占太阳光的4％，对太阳光的利用率低；其次多数光降解实验为光芬顿降解，仍然需要借助H2O2产生活性物质且光降解效率较低。高级氧化法已被广泛研究以分解多种有机污染物，主要指的是Fenton反应和类Fenton反应，其主要面临的问题是Fe离子在水溶液中的残留以及由H2O2产生的
·
OH自由基不稳定。基于以上对各种处理方法的评价，需要寻求一种低成本，高活性，具备良好稳定性和环境友好性的吡虫啉去除方法。
专利
技术实现思路

[0005]基于现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用，首次提出了将铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用，利用金属有机框架材料(MOFs)的高孔隙率吸附吡虫啉，然后加入H2O2，结合经铁基金属有机框架中的Fe
2+
/Fe
3+
协同作用产生
·
OH自由基，达到类芬顿降解吡虫啉的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用，该应用方法包括以下步骤：
[0008]将所述铁基金属有机框架材料、H2O2在降解吡虫啉的条件下与吡虫啉接触发生芬顿或类芬顿反应。
[0009]在一些实施方式中，应用方法包括以下步骤：
[0010]将所述铁基金属有机框架材料和H2O2加入到吡虫啉溶液中进行反应。
[0011]在一些实施方式中，应用方法包括以下步骤：
[0012]先将所述铁基金属有机框架材料加入吡虫啉溶液中形成混合液进行反应，然后加入H2O2，进一步发生反应。
[0013]在一些实施方式中，将所述铁基金属有机框架材料加入吡虫啉溶液中反应30
‑
60min后，再加入H2O2。
[0014]在一些实施方式中，所述H2O2的质量分数为30％。
[0015]在一些实施方式中，所述铁基金属有机框架为Fe
‑
MIL
‑
88B
‑
NH2和/或Fe
‑
MIL
‑
101
‑
NH2。
[0016]在一些实施方式中，所述铁基金属有机框架材料在所述混合液中的浓度为0.12～0.36g/L。
[0017]在一些实施方式中，所述30％的H2O2的加入量为0
‑
40μL/50mL，H2O2加入量＞0。
[0018]在一些实施方式中，所述吡虫啉溶液中，吡虫啉的浓度为20
‑
100mg/L。
[0019]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0020]本专利技术中，依据铁基金属有机框架材料的孔隙率高、比表面积大的特点吸附吡虫啉，然后添加H2O2发生类芬顿反应，结合铁基金属有机框架中的Fe
2+
/Fe
3+
协同作用产生
·
OH自由基，达到芬顿降解吡虫啉的目的，而且降解效果好(吡虫啉的降解率可达98.0％以上)，几乎可完全降解吡虫啉溶液中的吡虫啉。
[0021]另外，本专利技术去除吡虫啉无需昂贵的仪器，且不需要进行复杂的前处理，而且经济、简单、高效。
附图说明
[0022]图1为本专利技术具体实施方式中铁基金属有机框架的制备及降解吡虫啉的反应原理图；
[0023]图2为本专利技术中的Fe
‑
MIL
‑
88B
‑
NH2和Fe
‑
MIL
‑
101
‑
NH2对吡虫啉的降解效果与传统Fenton降解效果对比图；
[0024]图3为不同浓度的Fe
‑
MIL
‑
88B
‑
NH2对吡虫啉的降解效果；
[0025]图4为不同浓度的Fe
‑
MIL
‑
101
‑
NH2对吡虫啉的降解效果；
[0026]图5为Fe
‑
MIL
‑
88B
‑
NH2在不同浓度的吡虫啉水溶液中的降解效果；
[0027]图6为Fe
‑
MIL
‑
101
‑
NH2在不同浓度的吡虫啉水溶液中的降解效果；
[0028]图7为先加入Fe
‑
MIL
‑
88B
‑
NH2反应后，H2O2的用量不同对吡虫啉的降解效果；
[0029]图8为先加入Fe
‑
MIL
‑
101
‑
NH2反应后，H2O2的用量不同对吡虫啉的降解效果。
具体实施方式
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0032]如图1所示，为实现本专利技术的上述目的，本专利技术的具体实施方式通过铁基金属有机框架材料的制备
‑
吡虫啉标准工作曲线制备
‑
吸附动力实验和等温吸附实验
‑
在不同条件下使铁基金属有机框架材料与吡虫啉接触反应
‑
反应结果产物HPLC
‑
MS检测的工艺流程，具体如下：
[0033](1)铁基金属有机框架材料(Fe基MOF)的制备：以下实施例所使用的铁基金属有机框架材料，具体为Fe
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铁基金属有机框架材料在降解吡虫啉上的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：将所述铁基金属有机框架材料和H2O2在降解吡虫啉的条件下与吡虫啉接触发生芬顿或类芬顿反应。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：将所述铁基金属有机框架材料和H2O2加入到吡虫啉溶液中进行反应。3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：先将所述铁基金属有机框架材料加入吡虫啉溶液中形成混合液进行反应，然后加入H2O2，进一步发生反应。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，将所述铁基金属有机框架材料加入吡虫啉溶液中反应30
‑
60min后，再加入H2O2。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述H2O2的质量分数为30％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的应用，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈茂龙，卢天慧，程云辉，许宙，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：