混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的ZIF-8复合材料及制备与应用的制作方法

技术特征：
1.一种混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的zif
‑
8复合材料，其特征在于，所述掺杂稀土金属的zif
‑
8覆盖混晶结构tio2，其中，稀土金属均匀分散于zif
‑
8的空间结构中以及其表面，所述混晶结构tio2包括金红石型tio2和锐钛矿型tio2。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述稀土金属包括铕、镧、钪、钇中的一种或几种的组合；优选地，所述稀土金属为铕。3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述混晶结构tio2中，金红石型tio2的占比为5
‑
97％，锐钛矿型tio2的占比为95
‑
3％；优选地，金红石型tio2的占比为48.38％，锐钛矿型tio2的占比为51.62％；还优选地，所述复合材料中，稀土金属与锌的摩尔比为0.5:100
‑
10:100，更优选为5:100。4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料的bet比表面积为150
‑
160m2/g，总孔隙体积为0.05
‑
0.1cm3/g，平均孔隙直径为2
‑
2.5nm。5.权利要求1
‑
4任一项所述混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的zif
‑
8复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将六水硝酸锌、2
‑
甲基咪唑、稀土金属的六水硝酸盐及混晶结构tio2于n,n
‑
二甲基甲酰胺中充分溶解及混合均匀，得到混合溶液；其中，六水硝酸锌、2
‑
甲基咪唑、稀土金属的六水硝酸盐、n,n
‑
二甲基甲酰胺及混晶结构tio2的质量比为400
‑
500:110
‑
130:3
‑
80:34
‑
45:0.1
‑
0.5；使所述混合溶液于自生压力下进行反应，反应结束后制备得到所述混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的zif
‑
8复合材料；优选地，所述反应为135
‑
145℃反应20
‑
30h；更优选地，所述反应为140℃反应24h。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，以4
‑
7℃/min的升温速率将体系温度升至135
‑
145℃，保温20
‑
30h后，再以0.4
‑
0.5℃/min的降温速率将体系温度降至室温。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述混晶结构tio2是采用包括如下步骤的制备方法制得的：1)向无水乙醇中加入去离子水、冰乙酸及聚乙二醇400，混合均匀得到a液；其中，无水乙醇、去离子水、冰乙酸及聚乙二醇400的体积比为8
‑
12:2
‑
3:4
‑
6:0.5
‑
1.5；将钛酸四丁酯缓慢加入无水乙醇中，混合均匀得到b液；其中，钛酸四丁酯与无水乙醇的体积比为4
‑
6:5
‑
10；2)将a液缓慢滴入b液后进行剧烈搅拌，得到透明粘稠状溶胶，再将所述透明粘稠状溶胶密封后放于阴暗处陈置，得到软弹状固体凝胶；3)对所述软弹状固体凝胶进行真空干燥，形成透明颗粒状晶体，即制得干凝胶，再对所述干凝胶进行研磨，以保证固体颗粒被研磨成粉末；4)对所得粉末进行煅烧，再将煅烧后所得产品过筛后制得所述混晶结构tio2。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为500
‑
800℃，优选为700℃，煅烧的时间为4
‑
6h，优选为5h；还优选地，将煅烧后所得产品过200目筛；还优选地，所述真空干燥为80
‑
120℃干燥12
‑
36h，更优选地，所述真空干燥为100℃干燥24h；
还优选地，所述陈置时间为12
‑
36h，更优选为24h。9.权利要求1
‑
4任一项所述混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的zif
‑
8复合材料作为吸附
‑
光催化材料在光催化降解废水所含有机染料中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，含有机染料的废水中，有机染料的浓度为20
‑
50mg/l；对于100ml的含有机染料的废水，所述混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的zif
‑
8复合材料的用量为10
‑
50mg；优选地，所述有机染料为碱性品红。

技术总结
本发明提供了一种混晶结构二氧化钛与掺杂稀土金属的ZIF


技术研发人员：张晓涛 张万奇 盛显良 刘哲辰 邵亚丽 胡子雏 王强 安宇宏 王喜明
受保护的技术使用者：内蒙古农业大学
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2021/12/3