技术摘要：
本发明公开一种EG/功能化MIL‑101复合材料及其制备方法和应用，步骤包括：将功能化的2,5二羟基对苯二甲酸、九水硝酸铬、2‑甲基咪唑及去离子水超声混合，获得功能化MIL‑101前驱体溶液；c)将EG与功能化MIL‑101前驱体溶液搅拌混合，放入聚四氟乙烯水热反应釜反应，再于  全部
背景技术：
苯气体是一种具有强烈致癌性的典型挥发性有机化合物，长期暴露在含苯气体的 空气中，人和动物吸入或皮肤接触，会引起急性和慢性苯中毒，引发癌症或一系列的血液 病。苯气体的去除主要有吸附、催化氧化、冷凝与膜分离等技术，其中吸附法被认为是去除 苯的最具成本效益和环境友好的技术之一，特别是在低浓度时，凸显出稳定去除的优点。 多孔材料MIL-101具有三种孔结构，分别是微孔(0.96nm)和中孔(2.9nm和3.4nm)， 其中微孔数量占主导地位，对挥发性有机化合物具有较强的吸附效果。MIL-101是两亲的多 孔固体，在吸附系统中存在水蒸气的情况下，H2O分子优先吸附在亲水性中心。水分子的普 遍存在使得MIL-101对苯气体的吸附存在竞争吸附和易于饱和的问题。EG(膨胀石墨)是一 种良好的有机大分子吸附剂，其孔结构以微米级网状疏松大孔为主，具有优异的孔容和良 好的通透性，在处理小分子污染物时受到限制。 本发明以大孔结构的EG为载体，通过对MIL-101进行非极性丙基修饰，在MIL-101 表面嫁接具有一定链长的烷基官能团，采用水热合成的方法制备具有多级孔道结构的EG/ 功能化MIL-101复合材料。一方面，复合材料保持了EG的微米级大孔结构，另一方面，具有纳 米级孔结构且富含非极性烷基官能团的MIL-101负载于EG的表面，从而实现对苯气体的选 择性吸附。本发明在处理苯气体时具有易于获得、高效、低成本、低污染的特点。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种一种EG/功能化MIL-101复合材料及其制备方法和应 用。EG/功能化MIL-101复合材料保留了EG的微米级大孔结构，使得功能化MIL-101的孔容得 到扩展且提供了良好的气体传输通道，提高了苯气体的吸附量。同时，具有丰富纳米孔结构 且富含非极性烷基官能团的功能化MIL-101负载在EG表面，实现了对苯气体的选择性吸附。 本发明是通过以下技术方案实现的：一种EG/功能化MIL-101复合材料，所述复合 材料是以EG为载体，在含有功能化的2,5二羟基对苯二甲酸、九水硝酸铬和2-甲基咪唑的水 溶液中，通过水热法制得，其中功能化的2,5二羟基对苯二甲酸的通式为 如上所述的EG/功能化MIL-101复合材料的制备方法，包括如下步骤： a .将2,5二羟基对苯二甲酸、浓硫酸、甲醇按摩尔比1:2.5-4:100-130混合，70℃- 4 CN 111545173 A 说　明　书 2/6 页 90℃下搅拌8h-10h，制得A，A为 b.将A、R-X、碳酸钾、N,N二甲基甲酰胺按摩尔比1:2-4：4-6：90-120，70℃-90℃下 搅拌8h-10h，制得B，B为 其中X为卤素，R为乙基或丙基中的一种。 c.将B、1±0.2M的NaOH溶液和四氢呋喃充分混合，其中B、NaOH和四氢呋喃的摩尔 比为1:4-8:120-150，60℃-80℃搅拌8h-10h，制得C，C为 d.将1±0.2M的HCl逐滴加入C中，调pH至2-4，制得D，D为 e.将D、九水硝酸铬、2-甲基咪唑、去离子水按摩尔比0.125-1:1:0.5-1：278-300混 合，加入EG进行搅拌并超声，EG与D的质量比为0.1-1:1，获得前驱体溶液E，即EG/功能化 MIL-101前驱体溶液；其中EG为膨胀石墨，可以通过如下方法制得(当然也不限于本方法)： 将鳞片石墨氧化、插层，加热膨胀(700℃-800℃)，膨化时间10s-20s，制成EG。 f.将前驱体溶液E倒入聚四氟乙烯水热反应釜，置于烘箱中150℃-170℃保温18h- 24h，获得未纯化的EG/功能化MIL-101复合材料； g .将所得的未纯化的EG/功能化MIL-101复合材料加入2-甲基甲酰胺和热乙醇进 行纯化，得到纯化的EG/功能化MIL-101复合材料； h.将上述纯化的EG/功能化MIL-101复合材料用蒸馏水和乙醇清洗、烘干即得所述 EG/功能化MIL-101复合材料。 如上所述的EG/功能化MIL-101复合材料作为气体吸附剂的应用，所述气体为苯、 甲苯及邻二甲苯中的一种或多种。 本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点： 本发明提供的一种EG/功能化MIL-101复合材料，通过用烷基链丙基或乙基修饰 MIL-101，丙基作为亲油基团能够实现材料对苯、甲苯及邻二甲苯等气体的选择性吸附； 5 CN 111545173 A 说　明　书 3/6 页 本发明以EG作为载体，弥补功能化MIL-101孔容较小的限制，为其提供优异的孔容 和良好的气体传输通道。同时，通过功能化MIL-101的修饰，丰富、完善了EG的孔道结构，制 备出具有分级孔道结构的EG/功能化MIL-101复合材料； 本发明将功能化MIL-101担载于疏松多孔、高孔容、通透性好且性能稳定的EG载体 上，吸附饱和后，通过升温使吸附质脱附，可以实现对吸附剂的回收，有效避免二次污染。 附图说明 图1为实施例二的EG/功能化MIL-101的SEM照片。 图2分别为EG、MIL-101和EG/功能化MIL-101的XRD衍射谱图。 图3分别为EG、MIL-101和EG/功能化MIL-101的静态苯吸附的数据图。