用金属-有机骨架材料净化、离子交换或磁化水的方法涉及包括水处理的技术领域。本发明专利技术涉及一种使用金属-有机骨架材料净化、或离子交换、或磁化、或净化和离子交换、或净化和磁化、或离子交换和磁化、或净化、离子交换和磁化水的方法，该骨架材料包含孔和至少一种金属离子以及至少一种与所述金属离子键联(优选配位键联)的至少双配位的有机化合物，并涉及一种用于实现上述目的、包含所述材料的净水器。能吸附水中氯、异味、异色、异臭物以及水中的微粒杂质、有机物、化学物质和重金属离子等有害物质，起到净化水的作用；能降低水的硬度；骨架中含有铁磁性的金属离子，可以使水具有磁性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包括水处理的
，尤其涉及净水器技术。本专利技术特别涉及使用金属-有机骨架材料净化、或离子交换、或磁化、或净化和离子交换、或净化和磁化、或离子交换和磁化、或净化、离子交换和磁化一种水的方法，该骨架材料包含孔和至少一种金属离子以及至少一种与所述金属离子键联(优选配位键联)的至少双配位的有机化合物，并涉及一种含以上限定的材料的装置。
技术介绍
水是人们生活不可或缺的一种物质，甚至可以说是人类自下而上的必要条件之一。但目前中国大多数的水体污染严重，传统的自来水处理方法已不能保证提供优质饮用水；而且在市政供水中还存在着二次污染的问题，如老旧的自来水输送管线，高层的水箱等，都会造成潜在的铁锈、水垢及微生物等污染。由于以上原因，各种品牌的净水器应运而生。但现有技术的净水器一般均需采用多层滤芯，活性炭层进行吸附，离子交换层起软化效果，添加永磁体来使水有磁性。当一层过滤材料变质时，即影响整个净水器的出水水质，并且需更换所有材料，造成资源浪费。
技术实现思路
本专利技术所涉及的，是净化、或离子交换、或磁化、或净化和离子交换、或净化和磁化、或离子交换和磁化、或净化、离子交换和磁化一种水的方法，其特征在于通过一种介质来净化、或离子交换、或磁化、或净化和离子交换、或净化和磁化、或离子交换和磁化、或净化、离子交换和磁化一种水，该介质包含一种金属-有机骨架材料，该材料含有孔和至少一种金属离子和至少一种与所述金属离子键联(优选配位键联)的至少双配位的有机化合物。此外，本专利技术涉及一种设备，其中装有本文中定义的金属-有机骨架材料，用于净化、或离子交换、或磁化、或净化和离子交换、或净化和磁化、或离子交换和磁化、或净化、离子交换和磁化至少一种水。所述设备另外还可以包括以下组件装有金属-有机骨架材料的容器；使至少一种水可以进入或离开该设备的进口 /出口。本专利技术还进一步涉及一种装有这里所述介质的净水滤芯、净水器。还涉及一种使用包含这里所述金属-有机骨架材料的介质的方法，在固定、移动和移动便携式应用中，优选在家用净水器、过滤式纸杯、便携野外净水棒和管道直饮水系统中，用该骨架材料净化、或离子交换、或磁化、或净化和离子交换、或净化和磁化、或离子交换和磁化、或净化、离子交换和磁化至少一种水。本专利技术具有至少如下一种优点1、能吸附水中氯、异味、异色、异臭物以及水中的微粒杂质、有机物、化学物质和重金属离子等有害物质，起到净化水的作用；2、能通过离子交换去除水中的Ca2+，Mg2+等离子，降低水的硬度；3、骨架中含有铁磁性的金属离子，被磁化后可产生较强磁场，水中的带电粒子由于电磁感应产生有规则的快速运动，这种运动达到一定强度时，便可以使水具有磁性。关于根据专利技术所采用的骨架材料中的金属组分，尤其要提到的是周期表中有主族、副族以及第VIII族元素的金属离子，其中特别要提到的是Mg、Ca、Sr、Bade、Y、La、Ce、 Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、 Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、As、Pb、As、 Sb和Bi，更优选Zn、Cu、Ni、Pd、Pt、Ru、Rh、In、Fe和Co。就这些元素的金属离子而言，尤其要提到的是 Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Sc3+、Y3+、La3+、Ce3+、Ce4+、Pr3+、Pr4+、Nd3+、Sm3+、Sm2+、Eu3+、 Eu2+、Gd3+、Tb3+、Tb4+、Dy3+、Dy4+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Tm2+、Yb3+、Yb2+、Lu3+、Ti4+、Zr4+、Hf4+、V4+、V3+、 V2+、Nb3+、Ta3+、Cr3+、Mo3+、W3+、Mn3+、Mn2+、Re3+、Re2+、Fe3+、Fe2+、Ru3+、Ru2+、Os3+、Os2+、Co3+、Co2+、 Rh2+、Rh\ Ir2\ Ir\ Ni2+、Ni\Pb2+、Pd\ Pt2+、Pt\ Cu2+、Cu\ Ag\ Au\ Zn2\ Cd2+、Hg2+、Al3+、Ga3\ In3+、Tl3+、Si4+、Si2+、Ge4+、Ge2+、Sn4+、Sn2+、Pb4+、Pb2+、As5+、As3+、As+、Sb5+、Sb3+、Sb+ 和 Bi5+、Bi3+、 Bi+。关于能与金属离子配位的至少双配位的有机化合物，原则上使用适用于该目的并满足上述至少双配位这一要求的所有化合物。有机化合物必须有至少两个能与金属盐的金属离子配位，特别是与上面的所述的金属离子配位的中心。关于至少双配位的有机化合物， 特别要提到的是具有以下结构的化合物i)芳基亚结构，含有1至5个苯环，ii)烷基亚结构，含有1至10个碳原子，iii)芳基或烷基胺亚结构，由含有1至5个苯环的芳基或含有1至10个碳原子的烷基组成，iv)芳基或烷基膦亚结构，由含有1至5个苯环的芳基或含有1至10个碳原子的烷基组成，ν)含有至少一个杂原子(N、0、P、S、B、Si等)的杂环亚结构，由三元或三元以上杂环组成，vi)含有至少一个杂原子(N、0、P、S、B、Si等)的杂环苯并亚结构，由三元或三元以上杂环组成，所述亚结构含有至少一种共价键合的官能团，例如，CO2H,CS2H,NO2, SO3H, Si (OH) 3、 Ge (OH) 3、Sn (OH) 3、Si (SH) 4、Ge (SH) 4、Sn (SH) 3、P03H、As03H、AsO4H, P (SH) 3、As (SH) 3、CH (RSH)2, C (RSH) 3、CH (RNH2) 2、C (RNH2) 3、CH (ROH)2, C (ROH) 3、CH (RCN)2, C (RCN) 3 以及 CH (SH)2, C (SH) 3、 CH(NH2)2、C(NH2)2、CH(OH)2、C(OH)3、CH(CN)2 和 C(CN)3 组成的级，其中 R 是具有 1、2、3、4 或 5个碳原子的亚烷基，或是由1至2个苯环组成的芳基。特别要提到的是取代的或未取代的、单环或多环的芳香二、三和四元羧酸，以及取代或未取代的包含至少一个杂原子咪唑。特别优选的配体是对苯二甲酸，特别优选的金属离子是Cu2+，Co2+和Si2+。除了至少双配位的有机化合物之外，还可以含有一种或多种能与金属盐的金属离子单配位的配体，原则上优选自下列单配位的物质a.包含直链、支链或环状的脂肪族基团，含有1至20个碳原子的烷基胺及其相应的烷基铵盐，；b.含有1至5个苯环的芳基胺及其相应的芳基铵盐；c.包含直链、支链或环状的脂肪族基团，含有1至20个碳原子的烷基膦及其相应的烷基鳞盐；d.含有1至5个苯环的芳基膦及其相应的芳基鳞盐；e.包含直链、支链或环状的脂肪族基团，含有1至20个碳原子的烷基有机酸和相应的烷基有机阴离子(和盐)，；f.含有1至5个苯环芳基的有机酸及其相应的芳基有机阴离子(和盐)；g.包含直链、支链或环状的脂肪族基团，含有1至20个碳原子的脂肪醇；h.含有1至5个苯环的芳基醇；i.无机阴离子，可包括以下硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．用金属－有机骨架材料净化、离子交换或磁化水的方法，其特征在于：通过一种包含金属－有机骨架材料的介质净化、或离子交换、或磁化水或者三者任意组合作用于水，该金属－有机骨架材料包含孔和至少一种金属离子以及至少一种与所述金属离子配位键联的至少双配位的有机化合物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：仲崇立，郑成成，刘大欢，阳庆元，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11
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