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专利号: 2018103583043
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:a)、Al2O3纤维的制备:将生物质纤维浸泡到浓度为0.1~0.2 M 的铝盐水溶液中,超声4 h后取出,用去离子水清洗去除表面过量的金属离子,于100℃干燥6h后在空气氛围中400~

800℃煅烧1~5 h,得到Al2O3 纤维,其中所述生物质纤维与铝盐水溶液的质量体积比为1g:

30~80mL,所述铝盐为Al(NO3)3∙9H2O或Al2(SO4)3;

 b)、纤维状微纳分级结构的M12+Al-LDH载体制备:将第一二价金属盐M12+和六次亚甲基四胺溶解在去离子水中,加入Al2O3 纤维,常温搅拌均匀后转移到反应釜中,70~180℃下反应8~24 h,离心后去离子水和乙醇各洗三次,40~100℃干燥12 h得具有分级结构的M12+Al-LDH载体,其中,所述第一二价金属盐的金属为Zn、Mg、Cu、Ni、Co任一种,其浓度为0.05~

0.10 M,六次亚甲基四胺的浓度为0.10~0.20 M,Al2O3 纤维与去离子水的质量体积比为

1g: 200~300mL;

c)、M12+Al-LDH/ M22+-MOF复合物的制备:将所制得的M12+Al-LDH载体分散在均苯三甲酸甲醇溶液中,超声分散1 h,缓慢加入第二二价金属盐M22+的甲醇溶液,磁力搅拌3 h,离心后去离子水和甲醇各洗三次,40~100℃真空干燥12 h,得M12+Al-LDH/ M22+-MOF复合物,其中,所述均苯三甲酸甲醇溶液的浓度为1~2 M,M12+Al-LDH载体与甲醇溶液质量体积比为1g:

200~400mL,第二二价金属盐的金属为Cu、Co、Ni任一种,浓度为0.03~0.08 mM;

d)、M12+Al-LDO/ M2催化剂制备:将所制得的M12+Al-LDH/ M22+-MOF复合物在H2氛围中200~450℃煅烧1~4 h,升温速率1~3℃/min,自然冷却至室温,即得。

2.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤a)所述生物质纤维为生物质原生纤维,包括棉、植物叶片、植物体茎干、麻。

3.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤a)所述生物质纤维为脱脂棉。

4.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤a)所述于100℃干燥6h后在空气氛围中600℃煅烧2 h。

5.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤a)所述铝盐为Al(NO3)3∙9H2O,浓度0.17 M;生物质纤维与铝盐水溶液的质量体积比为1g:50 mL。

6.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤b)中所述将第一二价金属盐M12+和六次亚甲基四胺溶解在去离子水中,加入Al2O3 纤维,常温搅拌均匀后转移到反应釜中,100℃下反应10 h。

2+

7.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M1 Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤b)中所述离心后去离子水和乙醇各洗三次,60℃干燥12 h得具有分级结构的M12+Al-LDH载体。

8.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤b)中第一二价金属盐浓度0.08 M;六次亚甲基四胺的浓度0.16 M;

Al2O3 纤维与去离子水的质量体积比为1g:250 mL。

9.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤c)中所述离心后去离子水和甲醇各洗三次,60℃真空干燥12 h。

10.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤c)中所述均苯三甲酸甲醇溶液的浓度1.6 M;M12+Al-LDH载体与甲醇溶液质量体积比为1g:300mL;第二二价金属盐浓度0.05 mM,真空干燥温度60℃。

11.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤d)中所述将所制得的M12+Al-LDH/ M22+-MOF复合物在H2氛围中300℃煅烧3 h,升温速率1~3℃/min,自然冷却至室温,即得。

2+

12.根据权利要求1所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M1 Al-LDO/ M2的制备方法,其特征在于:步骤d)中所述升温速率1℃/min。

13.根据权利要求1-12任一所述方法制得的基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2。

2+

14.根据权利要求13所述的基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M1 Al-LDO/ M2,其特征在于:所述催化剂以纤维形貌的微纳分级结构LDH纳米片为载体, MOF晶体在LDH纳米片表面原位固定,非贵金属纳米颗粒在载体表面均匀分布,纳米颗粒粒径在15 nm。

15.一种权利要求13所述基于LDH固定过渡金属MOF的衍生物催化剂M12+Al-LDO/ M2的应用,其特征在于:将所述催化剂应用于废水中硝基化合物加氢还原。