【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境材料制备与应用，具体涉及一种生物质基-铁基有机框架复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、磷是引起水体富营养化的主要元素之一，它可以加速浮游植物的生长，导致氧气消耗，鱼类和水生生物死亡。电镀是人类工业和生活必不可少的基础工业，但由于在过程中排放大量含磷的污染废水，电镀行业已成为世界上最危险的化学密集型行业之一，生产过程中使用了多种含磷剂，如磷酸、络合剂、还原剂等，产生大量含磷废水。
2、无机磷废水的处理方法主要有化学和物理方法，包括离子交换法、膜分离法、吸附法等工艺。离子交换法对磷的选择性不足，在复杂的水体环境条件下抗干扰性差；膜分离法对污染物有较高选择性，且膜组件需要经常更换；与上述方法相比，吸附法制备成本更低，所需工序更少，适用于利用固体官能团富集回收低浓度磷，具有简单、廉价、低碳等优点。
3、国内外文献研究表明，铁基有机框架是一种由铁与有机配体通过配位组装而成的新型的多孔配位聚合物材料，其结构独特，比表面积大，孔隙结构均匀、可控、多样，广泛应用于吸附领域，已经显示出较强的吸收磷和抵抗干扰的能力。尽管在磷吸收方面表现良好，但在废水处理中使用细颗粒可能会导致元素的损失以及处理后的回收和再利用不良，从而导致更高的运营成本。因此，寻找一种合适的基质来保留吸附剂，以便于废弃吸附剂的循环利用和回收是非常重要的。
4、中国专利号cn202210404779.8的专利公开了一种mil-100(fe)/纤维素多孔复合小球的制备方法与应用，将铁基有机框架加入纤维素溶液中搅拌均匀并加入金
5、通过检索，尚未发现以生物质基-铁基有机框架复合材料的形式实现磷酸盐吸附的相关专利和公开文献。因此，迫切需要研发一种有效改善铁基有机框架流失的方法，并能保证负载铁基有机框架后材料在持续运行中保持较高吸附量，从而满足实际的应用需求。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，该方法具有制备流程简单、易于实现工业化生产等优点。本专利技术要解决的另一技术是提供一种上述方法制备获得的生物质基-铁基有机框架复合材料，生物质基中丰富的功能基团对磷酸盐具有静电吸引作用，增强了铁基有机框架材料对磷酸盐的吸附去除能力。本专利技术还要解决一技术问题是提供上述生物质基-铁基有机框架复合材料作为吸附剂在吸附水体里磷酸盐污染物中的应用。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，将壳聚糖、铁基有机框架mil-88(b)和交联剂加入乙酸溶液中，混合均匀后进行水浴加热，滴入混合溶液后反应得到生物质基-铁基有机框架复合材料。
4、作为优选，所述壳聚糖、铁基有机框架mil-88(b)和交联剂的g/g/ml为0.6:1:0.154。
5、作为优选，所述交联剂为环氧氯丙烷。
6、作为优选，所述混合溶液为氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇与水的混合溶液，其中，氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇与水的g/g/ml/ml为16:12:2:300。
7、所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
8、1）分别称取壳聚糖、铁基有机框架mil-88(b)和交联剂加入乙酸溶液中，混合均匀后60℃水浴加热交联2 h，得到混合物料；
9、2）将含有氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇和水的混合溶液滴入步骤1）得到的混合物料中，得到水凝胶珠；
10、3）将得到的水凝胶珠放至稀释后的交联剂中增强机械强度，洗涤后室温干燥，制得生物质基-铁基有机框架复合材料。
11、所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，制备得到生物质基-铁基有机框架复合材料。
12、所述的生物质基-铁基有机框架复合材料作为吸附剂在吸附水体里磷酸盐污染物中的应用。
13、所述的应用，吸附过程为：将生物质基-铁基有机框架复合材料加入到含磷酸盐的水体中，常温下振荡吸附，即可吸附磷酸盐。
14、所述的应用，吸附磷酸盐时间为24 h，可吸附磷酸盐的浓度为：0.2~1.0 mg/l。
15、所述的应用，吸附后的生物质基-铁基有机框架复合材料在100ml混合溶液中150r/min充分震荡洗脱12 h后，再次进行吸附；其中，混合溶液为0.1 mol/l的氢氧化钠和5mol/l的硝酸钠的混合溶液。
16、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
17、（1）本专利技术采用生物质基中丰富的功能基团对磷酸盐具有静电吸引作用，实际应用中增强了铁基有机框架材料对磷酸盐的吸附去除能力；
18、（2）本专利技术制备的生物质基-铁基有机框架复合材料的磷酸盐吸附量可达到1.1mmol/g，吸附量高于纯铁基有机框架材料和单生物质基材料，在最佳吸附ph条件附近时，铁基有机框架材料的损耗量低于1%；
19、（3）本专利技术的生物质基-铁基有机框架复合材料的再生方法操作简单且容易实施，节约了废水的处理成本，在经过6次吸附-再生循环后，吸附效率仍能高于80%，再生效率稳定。
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1.一种生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，将壳聚糖、铁基有机框架MIL-88(B)和交联剂加入乙酸溶液中，混合均匀后进行水浴加热，滴入混合溶液后反应得到生物质基-铁基有机框架复合材料。
2.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖、铁基有机框架MIL-88(B)和交联剂的g/g/mL为0.6:1:0.154。
3.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，所述交联剂为环氧氯丙烷。
4.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液为氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇与水的混合溶液，其中，氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇与水的g/g/mL/mL为16:12:2:300。
5.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
6.权利要求1-5任一项所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，制备得到生物质基-铁基有机框架复合材料。
7.权利要求
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，吸附过程为：将生物质基-铁基有机框架复合材料加入到含磷酸盐的水体中，常温下振荡吸附，即可吸附磷酸盐。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，吸附磷酸盐时间为24 h，可吸附磷酸盐的浓度为：0.2 ~1.0 mg/L。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，吸附后的生物质基-铁基有机框架复合材料在100 mL混合溶液中150 r/min充分震荡洗脱12 h后，再次进行吸附；其中，混合溶液为0.1 mol/L的氢氧化钠和5 mol/L的硝酸钠的混合溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，将壳聚糖、铁基有机框架mil-88(b)和交联剂加入乙酸溶液中，混合均匀后进行水浴加热，滴入混合溶液后反应得到生物质基-铁基有机框架复合材料。
2.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖、铁基有机框架mil-88(b)和交联剂的g/g/ml为0.6:1:0.154。
3.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，所述交联剂为环氧氯丙烷。
4.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液为氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇与水的混合溶液，其中，氢氧化钠、硫酸钠、无水乙醇与水的g/g/ml/ml为16:12:2:300。
5.根据权利要求1所述的生物质基-铁基有机框架复合材料的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳红，高天浩，刘广兵，张璐，曹瀚澄，刘伟京，
申请(专利权)人：江苏省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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