【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，涉及光催化协同吸附材料，具体涉及一种含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着工业化进程的加速和人口的不断增长，环境污染问题日益严重，特别是水体污染和土壤污染成为了全球性的环境问题。重金属离子如铅、汞、镉等由于其毒性大、生物累积性强且难以降解，对环境和人类健康造成了巨大的威胁。因此，开发高效、经济、环保的重金属离子吸附材料成为了研究的热点。
2、rgo/znsn(oh)6复合材料是一种具有优异性能的光催化材料，结合了还原氧化石墨烯(rgo)的优异电子迁移率和比表面积以及羟基锡酸锌(znsn(oh)6)的光催化性能，其复合材料保持了znsn(oh)6的面心立方堆积典型的钙钛矿型晶体结构，这种结构有利于提高材料的稳定性和光催化活性。传统光催化剂在环境治理和能源转换领域展现出巨大的潜力，但它们也存在一些不足，其表面活性位点少、吸附能力不足、稳定性差以及成本高。
3、金属有机框架(mofs)是一类由金属离子和有机配体通过配位键连接而成的多孔材料，因其具有高比表面积、可调节的孔径和功能化的表面等特点，被广泛应用于污水处理，然而传统的mofs在水溶液中的稳定性较差，限制了其在水处理中的应用。
4、综上所述，开发一种结合了rgo/znsn(oh)6和zif-67优点的新型纳米结构吸附材料，对于提高水处理效率、提升材料的稳定性、光催化活性和解决环境污染问题具有重要意义。
技术实现思路
1、针对
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一、按照质量份数，称取10～20份乙酸锌与10～20份四氯化锡，溶于80～100份水中，在85～95℃水热反应8～10h，分离出固体产物洗涤、干燥，得到znsn(oh)6，进一步将znsn(oh)6分散于20～30份ph为4的盐酸溶液中，得到悬浮液a；
5、按照质量份数，称取0.5～0.8份go分散于20～30份水中，得到悬浮液b；
6、将悬浮液b缓慢向悬浮液a中滴加，并在紫外光照射下0.5～1h后，超声0.5～1h，搅拌2～3h，静置3～5h，分离出固体产物洗涤、干燥，最终得到rgo/znsn(oh)6复合材料；
7、步骤二、按照质量份数，将3～5份rgo/znsn(oh)6和1～3份天然多糖溶入80～100份质量分数为2％的冰乙酸中，搅拌至混合均匀后加入1～2份蒙脱土和1～3份腐植酸钾，同时加入0.5～0.8份致孔剂和0.3～0.5份表面活性剂，在温度40～50℃下搅拌1～2h后加入1～2份交联剂，通过交联形成含有席夫碱结构的初步吸附凝胶；
8、步骤三、按质量比依次为(0.6～0.8)：(0.4～0.6)：(30～40)：(20～30)取2-甲基咪唑、六水合硝酸钴、甲醇和水混合，搅拌至溶液澄清均匀得到混合溶液，按混合溶液与步骤二中制备的初步吸附凝胶质量比为(50～75)：(85～110)向混合溶液中加入步骤二中制备的初步吸附凝胶，搅拌1～2h后，冷冻干燥，得到含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料。
9、本专利技术还具有以下技术特征：
10、优选的，所述的天然多糖包括羧甲基壳聚糖、壳寡糖、透明质酸、明胶中的任一种。
11、优选的，所述的致孔剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇中的任一种。
12、优选的，所述的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、油酸钠中的任一种。
13、优选的，所述的交联剂包括戊二醛、二十烷二醛、丙烯醛、丁二醛中的任一种。
14、优选的，步骤二和步骤三中所述的搅拌速率为300～500r/min。
15、本专利技术还保护一种采用如上所述的方法制备的含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料及其在水处理或土壤修复中的应用。
16、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
17、本专利技术以氨基化天然多糖为原料制备初级凝胶，通过原位生长技术和水热合成法，将还原氧化石墨烯复合羟基锡酸锌结构负载在吸附凝胶上，提高复合材料的机械强度和水稳定性，不仅可以通过π-π相互作用增强对有机污染物的吸附能力，还可以通过光催化协同吸附对苯及其同系物进行光催化降解吸附，实现绿色环保处理污染物的理念；通过加入蒙脱土、腐植酸钾进一步增强与金属离子的交换、吸附以及螯合等作用；采用拥有良好的水热稳定性和丰富的孔结构的金属有机框架zif-67多孔材料，通过对zif-67进行席夫碱修饰，席夫碱修饰可以引入更多的活性位点，这些位点能够促进污染物分子的吸附和转化，增加其对特定金属离子的吸附选择性和亲和力；引入蒙脱土和腐植酸钾与还原氧化石墨烯复合羟基锡酸锌结构负载的吸附凝胶结合，进一步与金属有机框架zif-67多孔材料交联形成稳定的多孔三维网络结构，同时，三维网络结构的活性结合位点与污染物之间的共轭作用及螯合配位作用，提升了吸附材料的效能；通过加入表面活性剂和致孔剂，可以增加多孔材料的孔隙、孔密度等，进一步提升其吸附能力，最终制备出具有高稳定性、光催化活性和优异的吸附性能的含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料，用于污水处理或土壤修复，实现高效吸附重金属和降解有机物污染物；
18、本专利技术制备方法简单，成本低廉，可大范围使用。
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1.一种含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的天然多糖包括羧甲基壳聚糖、壳寡糖、透明质酸、明胶中的任一种。
3.如权利要求1所述的含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的致孔剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇中的任一种。
4.如权利要求1所述的含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、油酸钠中的任一种。
5.如权利要求1所述的含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的交联剂包括戊二醛、二十烷二醛、丙烯醛、丁二醛中的任一种。
6.如权利要求1所述的含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤二和步骤三中所述的搅拌速率为300～500r/min。
7.一种采用如权利要求1
8.一种如权利要求7所述的含ZIF-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料在水处理或土壤修复中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的天然多糖包括羧甲基壳聚糖、壳寡糖、透明质酸、明胶中的任一种。
3.如权利要求1所述的含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的致孔剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇中的任一种。
4.如权利要求1所述的含zif-67纳米结构的高性能光催化协同吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、硬...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋洁，袁志文，周颖楠，陈莉君，刘驰，常有名，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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