CN104528873A - 一种铜锌双配位聚合物的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铜锌双配位聚合物的应用。本发明在溶剂热条件下，首先制备锌配合物，然后通过掺杂少量铜离子，得到一种铜锌双配位聚合物。本发明公开的方法与现有方法相比，少量铜离子掺杂后的锌配合物催化剂催化光降解罗丹明B反应效果更好，且可以实现循环使用，保持较高的催化效率。
Description
技术领域
本发明涉及配位聚合物的应用，具体涉及一种铜锌双配位聚合物的应用。
背景技术
近年来随着人们环境保护意识的加强，催化光降解污染物已经成为光化学领域很活跃的一个研究方向。其中罗丹明B是一种具有鲜桃红色的人工合成的染料，会引致皮下组织生肉瘤，是致癌物质。罗丹明B在荧光染色剂、有色玻璃、特色烟花爆竹、食品添加剂有应用。因此降解水体中的有机染料污染物是一个重要的课题。
目前，降解水体污染物的主要方法有物理吸附法、生物降解法、氧化还原法、催化光降解法等。催化光降解法有着处理容量大、对环境的耐受性强、不需要引入其它的氧化还原药剂等优点。
设计合成环境友好的，合成方法简单的光反应催化剂是催化光降解法的关键技术。然而，常用的纳米粒子作为光反应催化剂通常合成较为复杂，合成出来的纳米粒子可能同时具有多种尺寸，并且金属纳米粒子的循环利用存在困难，从而使这种方法在应用中受到限制。金属配合物具有较高的光稳定性和化学稳定性，无毒无害，合成方法通常比较简单，所以金属配合物是一种理想的光反应催化剂。
发明内容
本发明的目的是公开一种铜锌双配位聚合物的应用。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种铜锌双配位聚合物在催化光降解罗丹明B中的应用，所述铜锌双配位聚合物由以下方法制备：(1)氮气中，将六水合硝酸锌、乙二酸、四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和甲苯放入反应器中，回流反应51-55小时，降温得到产物1；
按摩尔比，六水合硝酸锌∶乙二酸∶四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷＝2.3∶1∶2；
(2)将上述产物1置于硝酸铜的乙腈溶液中，回流反应15小时，得到铜锌双配位聚合物，其分子式为C53H36N8O8Zn1.1Cu0.9。
优选的，步骤(1)回流反应52小时。
上述技术方案中，步骤(1)中，降温速率为2℃/h。
上述技术方案中，步骤(2)中，按摩尔比，产物1与硝酸铜的比例1∶3。
将上述铜锌双配位聚合物加入罗丹明B水溶液中，在紫外灯下可进行催化光降解罗丹明B；所以本发明还请求保护上述铜锌双配位聚合物在催化光降解罗丹明B中的应用。
上述技术方案中，催化光降解罗丹明B在400W紫外线下进行。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明首次在溶剂热条件下，制备锌配位聚合物，然后通过掺杂少量铜离子，得到一种铜离子掺杂的锌配位聚合物；所得产物结构稳定，性能优越，并可以重复利用，可循环使用8次；且本发明公开的制备方法简单，有利于产物的纯化、产物收率高、容易回收再利用，适合工业化操作。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：铜锌配位聚合物的合成
(1)氮气中，将0.23mmol六水合硝酸锌、0.23mmol乙二酸、0.2mmol四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和3mL甲苯放入20mL的耐热玻璃管中，回流反应51小时，以2℃/小时速度缓慢降至室温，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到产物1；
对产物1进行红外分析，结果如下：
IR:v(KBr)/cm-13447m,3136w,1613s,1561w,1523s,1373s,1313w,1270w,1126w,1068m,966m,827m,762s,656m,561m；
(2)将0.1mmol产物1置于0.3mmol硝酸铜的乙腈溶液中，并密封于耐热玻璃管内，回流反应15小时，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到铜锌双配位聚合物，其分子式为C53H36N8O8Zn1.1Cu0.9。对铜锌双配位聚合物进行红外分析，结果如下：
IR:v(KBr)/cm-13445m,3133w,1615s,1562w,1523s,1373s,1314w,1270w,1126w,1068m,966m,826m,762s,656m,561m。
实施例二：铜锌配位聚合物的合成
(1)氮气中，将0.23mmol六水合硝酸锌、0.23mmol乙二酸、0.2mmol四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和3mL甲苯放入20mL的耐热玻璃管中，回流反应55小时，以2℃/小时速度缓慢降至室温，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到产物1；
(2)将0.1mmol产物1置于0.3mmol硝酸铜的乙腈溶液中，并密封于耐热玻璃管内，回流反应15小时，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到铜锌双配位聚合物。
实施例三：铜锌配位聚合物的合成
(1)氮气中，将0.23mmol六水合硝酸锌、0.23mmol乙二酸、0.2mmol四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和3mL甲苯放入20mL的耐热玻璃管中，回流反应52小时，以2℃/小时速度缓慢降至室温，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到产物1；
(2)将0.1mmol产物1置于0.3mmol硝酸铜的乙腈溶液中，并密封于耐热玻璃管内，回流反应15小时，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到铜锌双配位聚合物。
实施例四：铜锌配位聚合物的合成
(1)氮气中，将0.23mmol六水合硝酸锌、0.23mmol乙二酸、0.2mmol四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和3mL甲苯放入20mL的耐热玻璃管中，回流反应53小时，以2℃/小时速度缓慢降至室温，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到产物1；
(2)将0.1mmol产物1置于0.3mmol硝酸铜的乙腈溶液中，并密封于耐热玻璃管内，回流反应15小时，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到铜锌双配位聚合物。
实施例五：铜锌配位聚合物的合成
(1)氮气中，将0.23mmol六水合硝酸锌、0.23mmol乙二酸、0.2mmol四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和3mL甲苯放入20mL的耐热玻璃管中，回流反应54小时，以2℃/小时速度缓慢降至室温，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到产物1；
(2)将0.1mmol产物1置于0.3mmol硝酸铜的乙腈溶液中，并密封于耐热玻璃管内，回流反应15小时，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到铜锌双配位聚合物。
实施例六：铜锌配位聚合物的合成
(1)氮气中，将0.23mmol六水合硝酸锌、0.23mmol乙二酸、0.2mmol四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和3mL甲苯放入20mL的耐热玻璃管中，回流反应52小时，自然降至室温，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到产物1；
(2)将0.1mmol产物1置于0.3mmol硝酸铜的乙腈溶液中，并密封于耐热玻璃管内，回流反应15小时，经过过滤、蒸馏水洗涤、烘干得到铜锌双配位聚合物。
实施例七：铜锌双配位聚合物催化光降解罗丹明B
取1mg的铜锌双配位聚合物于10mL浓度为2×10-4mol·L-1的罗丹明B水溶液中，在400W紫外灯下进行催化光降解反应，每隔30min取样1mL，用蒸馏水稀释至10mL测紫外吸收。铜锌双配位聚合物催化光降解罗丹明B需要4小时。
降解完成后将铜锌双配位聚合物经过过滤、洗涤、干燥回收，再次进行催化光降解罗丹明B实验。经过8次循环使用后，铜锌双配位聚合物催化光降解罗丹明B为4.2小时。
Claims (5)
1.一种铜锌双配位聚合物在催化光降解罗丹明B中的应用，其特征在于，所述铜锌双配位聚合物由以下方法制备：
(1)氮气中，将六水合硝酸锌、乙二酸、四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷和甲苯放入反应器中，回流反应51-55小时，降温得到产物1；
按摩尔比，六水合硝酸锌∶乙二酸∶四[4-(1-咪唑基)苯基]甲烷＝2.3∶1∶2；
(2)将上述产物1置于硝酸铜的乙腈溶液中，回流反应15小时，得到铜锌双配位聚合物，其分子式为C53H36N8O8Zn1.1Cu0.9。
2.根据权利要求1所述铜锌双配位聚合物的应用，其特征在于：步骤(1)回流反应52小时。
3.根据权利要求1所述铜锌双配位聚合物的应用，其特征在于：步骤(1)中，降温速率为2℃/h。
4.根据权利要求1所述铜锌双配位聚合物的应用，其特征在于：步骤(2)中，按摩尔比，产物1与硝酸铜的比例1∶3。
5.根据权利要求1所述铜锌双配位聚合物的应用，其特征在于：催化光降解罗丹明B在400W紫外线下进行。
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2014
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