CN105617994A - 一种金属有机骨架材料用于有效分离尺寸相近的染料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于多孔材料合成及可持续化学领域。本发明通过溶剂热法合成一种多孔的阴离子金属有机骨架材料，并利用其阴离子骨架的性质以及较大的孔隙率和孔径，研究了其在染料选择性吸附分离方面的应用。且本方法具有工艺简单，成本低廉，操作方便，应用效果好等特点。

Description

一种金属有机骨架材料用于有效分离尺寸相近的染料
技术领域
本发明属于多孔材料合成及可持续化学领域。具体为通过溶剂热法合成一种多孔的阴离子金属有机骨架材料，并利用其阴离子骨架的性质，研究了其在染料选择性吸附分离方面的应用。
背景技术
有机染料的直接排放不仅对环境造成很大的污染，而且浪费了很多工业原料。如果能够回收利用，将是一种非常值得期待的解决方案。传统的吸附剂，如活性炭、沸石、有机聚合物材料等可以吸附染料，但是不能进行有效分离。近几年发展起来的多孔金属有机骨架材料虽然能分离一些染料，但主要是基于尺寸选择性，能够有效分离具有不同尺寸的染料。目前为止，对于尺寸相近的染料分离仍然存在着很大的困难。
发明内容
本发明的目的是制备一种具阴离子骨架的金属有机骨架材料，并应用于尺寸相近的染料分离。
所述的多孔吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)制备2,4,6-三(3,5-二羧酸苯胺)-1,3,5-三嗪；
(2)将2,4,6-三(3,5-二羧酸苯胺)-1,3,5-三嗪，氯化镉，硼氟酸，DMF，甲醇，水加入厚壁玻璃瓶中，在烘箱中程序加热，80摄氏度保温三天；
(3)通过过滤，得到无色棒状晶体。
所述的多孔吸附剂制备条件温和，方法简易，无需特殊的设备，成本比较低廉。本方法具有工艺简单，操作方便，应用范围广等特点。所述的多孔吸附剂可以在甲醇、乙醇、乙腈、DMF、甲苯、乙酸乙酯、正庚烷中稳定存在。所述的多孔吸附剂可以有效吸附分离尺寸相近的染料，同时可以有效分离尺寸相差较大的染料。
具体实施方式
实施例1：吸附剂的合成
首先，将氯化镉制备成1mM的水溶液。接着取20vL氯化镉水溶液，0.01mmol2,4,6-三(3,5-二羧酸苯胺)-1,3,5-三嗪,0.05mL硼氟酸，1mLDMF，1mL甲醇于厚壁玻璃瓶中。摇晃均匀后，放入烘箱中在80摄氏度下保温三天。制备的无色棒状晶体通过过滤或者离心获得。
实施例2：单一组分染料吸附
分别配制亚甲基蓝、甲基橙、酸红2和罗丹明6G的DMF溶液，浓度为0.03mM。取10mg晶体，分别放入上述四种染料溶液中，溶液体积为10mL。吸附剂对小尺寸阳离子型亚甲基蓝染料有很好的吸附效果，对中性酸红2、阴离子型甲基橙、较大尺寸的罗丹明6G不吸附。
实施例3：尺寸相近染料的吸附分离
分别配制亚甲基蓝-甲基橙混合溶液，亚甲基蓝-酸红2混合溶液，各染料浓度均为0.03mM。取10mg晶体，分别放入上述两种混合染料溶液中，溶液体积为10mL。对于混合染料，吸附剂可以选择性吸附亚甲基蓝，而对甲基橙和酸红2不吸附。
实施例4：不同尺寸染料的吸附分离
配制亚甲基蓝-罗丹明6G混合溶液，各染料浓度均为0.03mM。取10mg晶体放入上述混合染料溶液中，溶液体积为10mL。对于混合染料，吸附剂可以选择性吸附亚甲基蓝，而对罗丹明6G不吸附。
实施例5：多孔吸附剂的释放性质
实施例2中吸附亚甲基蓝的多孔吸附剂放入带有氯化钠的10mLDMF中，震荡释放。在带有氯化钠的DMF溶液中，吸附剂表现出对亚甲基蓝的释放效果。

Claims (4)

1.一种阴离子金属有机骨架多孔吸附剂，化学简式为：{Cd3.5(TDPAT)2[(CH3)2NH2]+ 5·(H2O)2}·(H2O)20，其中含C36.95％，H5.20％，N11.46％，TDPAT为2,4,6-三(3,5-二羧酸苯胺)-1,3,5-三嗪的羧酸盐；该材料是三维的阴离子框架材料，抗衡阳离子为二甲胺阳离子，其中包含的椭圆形一维通道，孔隙率为70％。
2.一种权利要求1所述的吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)制备H6TDPAT；
(2)将H6TDPAT，氯化镉，硼氟酸，DMF，甲醇，水加入厚壁玻璃瓶中，在烘箱中程序加热，80摄氏度保温三天；
(3)通过过滤，得到无色棒状晶体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，首先，将氯化镉制备成1mM的水溶液，接着取20vL氯化镉水溶液，0.01mmolH6TDPAT,0.05mL硼氟酸，1mLDMF，1mL甲醇于厚壁玻璃瓶中，摇晃均匀后，放入烘箱中在80摄氏度下保温三天，利用DMF在酸性硼氟酸的作用下，少量分解为二甲胺阳离子和甲酸的特点，在二甲胺诱导下形成阴离子金属有机骨架材料。
4.一种如权利要求1所述的吸附剂用于染料的吸附分离，具体步骤如下：
(1)单一组分染料吸附
分别配制亚甲基蓝、甲基橙、酸红2和罗丹明6G的DMF溶液，浓度为0.03mM。取10mg晶体，分别放入上述四种染料溶液中，溶液体积为10mL；
(2)相同尺寸染料的吸附分离
分别配制亚甲基蓝-甲基橙混合溶液，亚甲基蓝-酸红2混合溶液，各染料浓度均为0.03mM。取10mg晶体，分别放入上述两种混合染料溶液中，溶液体积为10mL；
(3)不同尺寸染料的吸附分离
配制亚甲基蓝-罗丹明6G混合溶液，各染料浓度均为0.03mM。取10mg晶体放入上述混合染料溶液中，溶液体积为10mL；
(4)多孔吸附剂的释放性质
实施例2中吸附亚甲基蓝的多孔吸附剂放入带有氯化钠的10mLDMF中，震荡释放。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106916175A (zh) * 2017-03-28 2017-07-04 中国科学院福建物质结构研究所 一种金属有机骨架化学传感器和制备方法及其应用
CN107586390A (zh) * 2017-07-14 2018-01-16 河南城建学院 一种钙金属有机骨架材料及其制备方法与荧光性能
CN109575302A (zh) * 2018-11-21 2019-04-05 河南工程学院 一种多孔洞染料吸附材料及其制备方法
CN109701497A (zh) * 2019-02-28 2019-05-03 河南师范大学 金属有机骨架材料、合成方法、应用
KR20190082648A (ko) * 2018-01-02 2019-07-10 재단법인대구경북과학기술원 코어-쉘 구조를 갖는 이온성 고분자 내 금속-유기 구조체의 인-시츄 제조방법
CN110483801A (zh) * 2019-09-09 2019-11-22 临沂大学 一种镉金属有机框架材料及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516274A (zh) * 2011-04-25 2012-06-27 中国科学院福建物质结构研究所 具有催化性能的镉金属有机框架化合物及其制备方法和用途
CN102702239A (zh) * 2012-05-10 2012-10-03 天津工业大学 一种以吡嗪三羧酸为有机配体的过渡金属镉的配合物及其制备方法
CN103613555A (zh) * 2013-11-26 2014-03-05 中国科学院福建物质结构研究所 多孔铟-有机框架吸附分离材料及其制备和应用
CN103739562A (zh) * 2013-10-20 2014-04-23 德州学院 一种三核镉金属有机框架多孔材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516274A (zh) * 2011-04-25 2012-06-27 中国科学院福建物质结构研究所 具有催化性能的镉金属有机框架化合物及其制备方法和用途
CN102702239A (zh) * 2012-05-10 2012-10-03 天津工业大学 一种以吡嗪三羧酸为有机配体的过渡金属镉的配合物及其制备方法
CN103739562A (zh) * 2013-10-20 2014-04-23 德州学院 一种三核镉金属有机框架多孔材料及其制备方法
CN103613555A (zh) * 2013-11-26 2014-03-05 中国科学院福建物质结构研究所 多孔铟-有机框架吸附分离材料及其制备和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAOHAN WU 等: "Cu-TDPAT, an rht-Type Dual-Functional Metal–Organic Framework Offering Significant Potential for Use in H2 and Natural Gas Purification Processes Operating at High Pressures", 《JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C》 *
林祖金 等: "八面体纳米笼构筑的金属-有机框架化合物", 《化学学报》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106916175A (zh) * 2017-03-28 2017-07-04 中国科学院福建物质结构研究所 一种金属有机骨架化学传感器和制备方法及其应用
CN106916175B (zh) * 2017-03-28 2019-04-16 中国科学院福建物质结构研究所 一种金属有机骨架化学传感器和制备方法及其应用
CN107586390A (zh) * 2017-07-14 2018-01-16 河南城建学院 一种钙金属有机骨架材料及其制备方法与荧光性能
CN107586390B (zh) * 2017-07-14 2021-03-16 河南城建学院 一种钙金属有机骨架材料及其制备方法与荧光性能
KR20190082648A (ko) * 2018-01-02 2019-07-10 재단법인대구경북과학기술원 코어-쉘 구조를 갖는 이온성 고분자 내 금속-유기 구조체의 인-시츄 제조방법
KR102029944B1 (ko) * 2018-01-02 2019-10-08 재단법인대구경북과학기술원 코어-쉘 구조를 갖는 이온성 고분자 내 금속-유기 구조체의 인-시츄 제조방법
CN109575302A (zh) * 2018-11-21 2019-04-05 河南工程学院 一种多孔洞染料吸附材料及其制备方法
CN109575302B (zh) * 2018-11-21 2021-05-28 河南工程学院 一种多孔洞染料吸附材料及其制备方法
CN109701497A (zh) * 2019-02-28 2019-05-03 河南师范大学 金属有机骨架材料、合成方法、应用
CN110483801A (zh) * 2019-09-09 2019-11-22 临沂大学 一种镉金属有机框架材料及其制备方法和应用

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