一种利用PET废弃物制备金属有机骨架材料的方法与流程

文档序号:15715206发布日期:2018-10-19 21:58阅读:311来源:国知局

本发明属于材料领域,具体的涉及一种金属-有机骨架材料mof-5,该金属-有机骨架材料是由废弃塑料瓶pet合成的。



背景技术:

目前,许多塑料瓶由pet制成,然而pet材料化学惰性强,难以被自然降解,当他们被废弃后,他们含有的化学物质就这么原封不动的保留在土壤中,占据大量空间,造成白色污染,给环境保护工作带来巨大的压力。

塑料瓶是生活中常见的一种废弃物,其主要成分为其主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯,化学式为coc6h4cooch2ch2o,英文名称polyethyleneterephthalate,简称pet。目前主要采取物理回收和化学回收对pet进行处理。物理回收法主要是对废弃塑料进行物理再加工使其重新投入使用,然而再生塑料杂质多,性能差,且重复回收次数有限,因此利用化学方法对pet进行回收的化学回收是目前主要采用的回收方法。化学回收是指在化学反应条件下对pet进行处理,使其生成其他单体或者合成其他化工原料,这种方法实现了资的回收利用,是较为科学的途径。回收利用废弃pet塑料,不仅是对环境的一种保护,还是资源利用的重要一环。



技术实现要素:

本发明人经实验探索研究发现:以硝酸锌zn(no3)2·6h2o中的金属锌为中心原子,pet为配体,利用溶剂热法可以合成金属-有机骨架电极材料mof-5。

一种利用pet废弃物制备金属有机骨架材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

称量(zn(no3)2·6h2o)与pet废弃物,在水热反应釜中进行溶剂热反应,热反应条件为150℃反应24h;所用溶剂为n-甲基吡咯烷酮,(zn(no3)2·6h2o)与pet废弃物中的pet质量比为2:1-1:2;反应结束后用nmp和甲醇分别洗涤,然后进行真空烘干处理。

应用所述方法得到的材料。

进一步将烘干以后的样品进行x射线衍射分析测试,通过与标准金属-有机骨架材料mof-5的标准衍射峰进行匹配,发现实验制得样品为金属-有机骨架材料mof-5。

本发明的有益效果:

1、本发明开发的利用废弃塑料瓶合成金属-有机骨架电极材料mof-5的方法,为实现废弃物的回收利用打开了新思路,拓宽了资源回收利用的研究方向。

2、本发明中应用的溶剂热法,操作简单,在实现资源回收利用的同时,不产生新的污染。

附图说明:

图1为所述pet的结构示意图;

图2为所述合成过程的示意图;

图3为所述合成样品金属-有机骨架材料mof-5的xrd图;

具体实施方式

下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

首先称取0.3g硝酸锌(zn(no3)2·6h2o)加入到64毫升n-甲基吡咯烷酮(nmp)溶剂中,室温下充分搅拌使其完全溶解,然后将溶液转移至容积为100ml的聚四氟乙烯内衬中,备用。取一个废弃的塑料瓶,剪碎,称取0.3g加入至聚四氟乙烯内衬中,然后将该聚四氟乙烯内衬紧密封装在水热反应釜中,将封装好的水热反应釜在鼓风干燥箱内150℃加热24小时。待反应完成后将反应釜冷却至室温,离心并用nmp和甲醇分别洗涤三次,除去多余的反应物,最后将获得的样品置于干燥箱内120℃加热24小时真空烘干得到金属-有机骨架材料mof-5。对得到的样品进行xrd测试,并利用jade软件对其进行特征峰的匹配。



技术特征:

技术总结
一种利用PET废弃物制备金属有机骨架材料的方法属于材料领域。随着人类社会的快速发展,资源紧缺和环境问题越来越引起人们的注意,其中,资源高效率回收利用是同时解决资源紧缺与环境问题的桥梁。塑料瓶是生活中常见的一种废弃物,其主要成分为其主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯,化学式为COC6H4COOCH2CH2O,英文名称Polyethylene terephthalate,简称PET。实验证明,PET可用于合成金属‑有机骨架材料MOF‑5。金属‑有机骨架材料可用于多个领域,该方法为实现PET的高效回收提供了方法。

技术研发人员:孙少瑞;吴惠姣
受保护的技术使用者:北京工业大学
技术研发日:2018.06.07
技术公布日:2018.10.19
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