CN114849773B - 含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用 - Google Patents
含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114849773B CN114849773B CN202210442848.4A CN202210442848A CN114849773B CN 114849773 B CN114849773 B CN 114849773B CN 202210442848 A CN202210442848 A CN 202210442848A CN 114849773 B CN114849773 B CN 114849773B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- covalent organic
- mixed solution
- organic framework
- schiff base
- base structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000013310 covalent-organic framework Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 150000004753 Schiff bases Chemical group 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- MRFMTBTUKQIBDI-UHFFFAOYSA-N 4-(2-amino-1,3-thiazol-4-yl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound S1C(N)=NC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MRFMTBTUKQIBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 39
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RXFWPOMAJBVGRU-UHFFFAOYSA-N 4-[4,6-bis(4-formylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl]benzaldehyde Chemical compound N1=C(N=C(N=C1C1=CC=C(C=O)C=C1)C1=CC=C(C=O)C=C1)C1=CC=C(C=O)C=C1 RXFWPOMAJBVGRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 15
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 15
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 9
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229920000587 hyperbranched polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 7
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 7
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 6
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 1
- 101000835082 Homo sapiens TCF3 fusion partner Proteins 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 102100026140 TCF3 fusion partner Human genes 0.000 description 1
- 208000031320 Teratogenesis Diseases 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
- B01J31/063—Polymers comprising a characteristic microstructure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/26—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/40—Organic compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/10—Photocatalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用,涉及共价有机框架的光催化剂领域。本发明以2,4,6‑三(4‑醛基苯基)‑1,3,5‑三嗪和4,4’‑联噻唑‑2,2’‑二胺为原料,通过加热反应合成碳氮双键桥连的共价有机框架材料。以此得到的共价有机框架材料具有良好的热稳定性、丰富的孔道结构、良好的光催化活性。
Description
技术领域
本发明涉及共价有机框架的光催化剂领域,尤其涉及含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用。
背景技术
共价有机框架的光催化剂是一类由轻质元素(C,H,O,B,N等)通过共价键将其有机构建单元连接具有周期性的有机多孔聚合物。因此具有许多独特性质,例如刚性结构、高的热稳定性、较大的比表面积、可调谐性结构、周期性的π阵列和多孔结构,现广泛应用于客体分子吸附、储能材料、气体储存与分离、非均相光催化、传感及药物传递等领域,展现出极大的发展潜力。
含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂是通过醛基和氨基的脱水缩合反应合成的,而简单的合成方法对于其应用是非常重要的,常见的合成含席夫碱结构共价有机框架的方法有溶剂热法、离子热法、微薄辅助溶剂热法、研磨法、加热回流法。相较于其他系列共价有机框架的光催化剂,含席夫碱结构共价有机框架的结晶性稍低,但是化学稳定性非常好,因此得到了广泛的关注。但是,毕竟共价有机框架的光催化剂的发展时间较短,需要制备一种光催化效率高、合成方法简单的共价有机框架材料。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用,用于提高光催化效率,以及相对合成方法简单。
为实现上述目的,本发明提供了一种含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂,所述光催化剂为超支化型高分子,其超支化重复单元如下式所示:
所述超支化重复单元的分子直径为4.9nm。
在一些公开中,所述的共价有机框架是通过共价键连接形成延伸的二维多边形片层,片层通过层层堆叠构成多层骨架。
在一些公开中,所述的共价有机框架材料是利用2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和4,4’-联噻唑-2,2’-二胺通过希夫碱缩合制备的。
在一些公开中,上述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺溶于溶剂无水四氢呋喃,得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸,形成混合溶液一;
混合溶液一进行加热反应,得到混合溶液二;
加热反应结束后,混合溶液二自然冷却至室温,收集混合溶液二中的沉淀,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀;
对洗涤后的沉淀进行干燥,获的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
在一些公开中,所述2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪与4,4’-联噻唑-2,2’-二胺摩尔比为1:1~2;
在一些公开中,所述混合溶液一中2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪浓度为2.0~3.0mg/mL。
在一些公开中,所述混合溶液一中冰乙酸的浓度为2.0~10.0mg/mL。
在一些公开中,混合溶液一进行加热反应的加热条件为:60~80℃,反应时间为24~72h;使其充分反应。
在一些公开中,洗涤后的沉淀进行干燥的干燥条件为:干燥温度为80~120℃,干燥时间为12~24h;干燥是为了将产物吸附的溶剂分子完全去除。
在一些公开中,上述光催化剂在降解水体中有机污染物中的应用。
有益效果:
本发明以2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和4,4’-联噻唑-2,2’-二胺为原料,通过加热反应合成碳氮双键桥连的共价有机框架材料。以此得到的共价有机框架材料具有良好的热稳定性、丰富的孔道结构、良好的光催化活性;同时合成方式相对简单。
附图说明
图1为本发明所合成的步骤图;
图2为本发明所合成的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂的红外光谱图。
图3为发明所合成的含席夫碱结构的共价有机框架材料对亚甲基蓝的吸附曲线图。
图4为本发明所合成的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步地详细描述。
实施例1:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(29.9mg,0.15mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(15mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.05mL)。混合溶液中,2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和冰乙酸的浓度分别为2.7mg/mL、3.5mg/mL,在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h),得到42.4mg的橙色固体,产率为60.8%。
图2为本实施例制备的共价有机框架的光催化剂COF的红外光谱图。在谱图中,2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(TFPT)红外谱图中对应的醛基位于1706cm-1的振动峰消失。证明了本实施例成功制备出含席夫碱结构的的共价有机框架的光催化剂。
实施例2:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(19.9mg,0.1mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(15mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.05mL),在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h)。
实施例3:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(39.9mg,0.2mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(15mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.05mL),在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h)。
实施例4:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(19.9mg,0.1mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(20mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.05mL)。混合溶液中,2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪浓度为2.0mg/mL,在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h)。
实施例5:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(19.9mg,0.1mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(13mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.05mL)。混合溶液中,2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪浓度为3.0mg/mL,在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h)。
实施例6:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(19.9mg,0.1mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(15mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.03mL)。混合溶液中,冰乙酸的浓度为2mg/mL,在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h)。
实施例7:
本实施例用于制备含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
将反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪(39.8mg,0.1mmol)、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺(19.9mg,0.1mmol)溶于溶剂无水四氢呋喃(15mL),得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸(0.15mL)。混合溶液中,冰乙酸的浓度为10mg/mL,冰乙酸含量不能过高,防止希夫碱在酸性条件下分解。然后在氩气气氛下,加热回流72小时。然后混合物冷却至室温,用真空抽滤法收集固体,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀,然后进行真空干燥(80℃,12h)。
实施例8:
为了便于验证,本申请中利用实施例1提取的产物,含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂进行亚甲基蓝(MB)的吸附方案。MB是一种重要的有机化学合成阳离子染料,广泛应用于印染行业,可用于麻、蚕丝织物、纸张的染色及竹、木的着色,但其废水不仅色度高,难于生物降解,脱色困难,且MB还具有毒性,有致癌、致畸和致突变的作用,严重影响到环境与人类健康。
第一步:称量10mg的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂(COF)至200mL的烧杯中,向其中加入50mL浓度为10ppm MB溶液,超声5min后置于黑暗处搅拌吸附2h。
第二步:观察吸附反应后的溶液变化,并在紫外-可见光分光光度仪上进行吸光度测定,所得数据绘制如图3所示,经过吸附后溶液的吸光度远低于未吸附前溶液的吸光度,表明本发明对MB溶液有很好的吸附效果。
实施例9:
为了便于验证,本申请中利用实施例1提取的产物,含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂对MB的光催化降解方案。
第一步:向盛有MB溶液的光反应瓶中加入5mg含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂,将光反应瓶置于暗处,同时打开循环冷凝水,保持在室温条件,在搅拌1h后取样离心,随后打开光源,进行光催化降解,并开启光化学反应计时器,每隔1h取一次溶液进行离心抽样。
第二步:标准溶液配制。取5只50mL的容量瓶编号1-5,向其中分别加入5、10、15、20、25mLMB溶液(20ppm)并定容至50mL。
第三步:光催化降解曲线的绘制。对第二步配制的标准曲线溶液进行吸光度测定并绘制标准曲线,由标准曲线测定第一步中样品浓度,并绘制光催化降解曲线图如图3所示,其中前2h的光反应瓶处于黑暗条件下达到吸附平衡,之后打开氙灯进行光催化降解,降解速率达到98%。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的一种含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂,其特征在于,所述的共价有机框架是通过共价键连接形成延伸的二维多边形片层,片层通过层层堆叠构成多层骨架。
3.根据权利要求1所述的一种含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂,其特征在于,所述的共价有机框架材料是利用2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和4,4’-联噻唑-2,2’-二胺通过希夫碱缩合制备的。
4.根据权利要求1所述的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺溶于溶剂无水四氢呋喃,得到混合溶液,向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸,形成混合溶液一;
混合溶液一进行加热反应,得到混合溶液二;
加热反应结束后,混合溶液二自然冷却至室温,收集混合溶液二中的沉淀,分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀;
对洗涤后的沉淀进行干燥,获的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪与4,4’-联噻唑-2,2’-二胺摩尔比为1:1~2。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液一中2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪浓度为2.0~3.0 mg/mL。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述混合溶液一中冰乙酸的浓度为2.0~10.0 mg/mL。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,混合溶液一进行加热反应的加热条件为:60~80 ℃,反应时间为24~72 h。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,洗涤后的沉淀进行干燥的干燥条件为:干燥温度为80~120 ℃,干燥时间为12~24 h。
10.根据权利要求4-9任一所述的制备方法得到含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂在降解水体中有机污染物中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210442848.4A CN114849773B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210442848.4A CN114849773B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114849773A CN114849773A (zh) | 2022-08-05 |
CN114849773B true CN114849773B (zh) | 2023-04-11 |
Family
ID=82632913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210442848.4A Active CN114849773B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114849773B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117106162B (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-09 | 湖南工程学院 | 一种基于三唑三嗪基共轭微孔聚合物及其应用 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4522745A (en) * | 1982-11-17 | 1985-06-11 | Chevron Research Company | Fused 5,6,5-membered heterocyclic electroactive polymers |
DE10343757A1 (de) * | 2003-09-15 | 2005-04-21 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur Schwermetall-freien Herstellung von N,N'-persubstituierten 5,5'-Diamino-2,2'bithiophenen und 2,2'-Diamino-5,5'-bithiazolen sowie deren Verwendung |
WO2017002201A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 株式会社エス・ディー・エス バイオテック | シクロプロパンカルボン酸アミド化合物及びそれらを含有する除草剤 |
CN108754662A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-06 | 福州大学 | 共价类三嗪结构发光有机半导体聚合物纳米纤维的制备方法及其光催化产氢应用 |
CN112538167A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-23 | 福州大学 | 烷基链修饰的酰腙键连接共价有机框架材料及其在光催化产过氧化氢中的应用 |
CN112574407A (zh) * | 2019-09-27 | 2021-03-30 | 台州学院 | 基于2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的共轭微孔聚合物及其制备方法 |
CN113061250A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-02 | 南京信息工程大学 | 一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂及其制备、酸化处理方法和应用 |
CN115197383A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-18 | 苏州大学 | 一种噻唑基共价有机框架材料及应用 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210442848.4A patent/CN114849773B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4522745A (en) * | 1982-11-17 | 1985-06-11 | Chevron Research Company | Fused 5,6,5-membered heterocyclic electroactive polymers |
DE10343757A1 (de) * | 2003-09-15 | 2005-04-21 | Univ Dresden Tech | Verfahren zur Schwermetall-freien Herstellung von N,N'-persubstituierten 5,5'-Diamino-2,2'bithiophenen und 2,2'-Diamino-5,5'-bithiazolen sowie deren Verwendung |
WO2017002201A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | 株式会社エス・ディー・エス バイオテック | シクロプロパンカルボン酸アミド化合物及びそれらを含有する除草剤 |
CN108754662A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-06 | 福州大学 | 共价类三嗪结构发光有机半导体聚合物纳米纤维的制备方法及其光催化产氢应用 |
CN112574407A (zh) * | 2019-09-27 | 2021-03-30 | 台州学院 | 基于2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪的共轭微孔聚合物及其制备方法 |
CN112538167A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-23 | 福州大学 | 烷基链修饰的酰腙键连接共价有机框架材料及其在光催化产过氧化氢中的应用 |
CN113061250A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-07-02 | 南京信息工程大学 | 一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂及其制备、酸化处理方法和应用 |
CN115197383A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-18 | 苏州大学 | 一种噻唑基共价有机框架材料及应用 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Cai-Xia Ding et al..Syntheses and structures of tetranuclear Zn(II) complexes with in situ generated macrocyclic Schiff base ligands: Applications in Zn2+ sensing.《Chinese Chemical Letters》.2013,第24卷第463–466页. * |
Yun Gong et al..Metal–organic frameworks based on 1,3,5-triazine- 2,4,6-triyltrithio-triacetate: structures, topologies, photoluminescence and photocatalytic properties.《Dalton Trans》.2013,第42卷第7196–7203页. * |
Yu-Xin Peng et al..Construction of a Layered Hydrogen-Bonded Organic Framework Showing High-Contrast Mechanoresponsive Luminescence Turn-On.《The Journal of Physical Chemistry C》.2018,第122卷第29488−294977页. * |
刘志超,孙维林,刘爽,沈之荃.2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪聚席夫碱Fe~(2+)配合物的合成及性能研究.高分子学报.2004,(05),全文. * |
张成江 ; 袁晓艳 ; 袁泽利 ; 钟永科 ; 张卓旻 ; 李攻科 ; .基于席夫碱反应的共价有机骨架材料.化学进展.2018,(04),全文. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114849773A (zh) | 2022-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106967216B (zh) | 一种亚胺联接的共价有机骨架材料及其制备方法与应用 | |
CN114849773B (zh) | 含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用 | |
CN109749091B (zh) | 一种天蓝色荧光镉有机环状超分子及其制备方法与应用 | |
CN109879776B (zh) | 一种水溶性方酸菁衍生物及其合成方法和检测醛类化合物的应用 | |
CN110560170A (zh) | 一种新型Pd@MOF材料及其制备方法和其在联苯制备中的应用 | |
CN109467710A (zh) | 二维金属卟啉基cof材料以及薄膜制备方法和应用 | |
CN111333858A (zh) | 一种酸性气体分子响应的共价有机材料及其制备方法和应用 | |
CN113214144B (zh) | 基于偶极有机配体的金属有机框架材料、合成方法及其应用 | |
CN111548363B (zh) | 一种智能光敏剂及其制备方法与应用 | |
CN108276574A (zh) | 一种环己二胺基多孔共价有机骨架化合物及其制备方法 | |
CN115161016B (zh) | 一种检测烟叶中山奈酚和槲皮素的传感器及制备方法 | |
CN115160634A (zh) | 一种阳离子型多孔材料及其制备方法和应用 | |
CN114471450B (zh) | 一种g-C3N4@SiO2的制备方法 | |
CN109942570B (zh) | 一种基于吩噻嗪的共轭微孔聚合物、制备方法和高效催化应用 | |
CN113318707B (zh) | 一种双核銠-卟啉衍生物的有机超分子凝胶体系及其制备方法 | |
CN107936260A (zh) | 修饰和未修饰的介孔金属有机骨架化合物及其制法和应用 | |
CN107915788B (zh) | 基于环糊精的小分子污染物吸附材料及其制备方法 | |
CN114057608B (zh) | 一种纯化三异氰酸酯的方法 | |
Li et al. | Zeolite-encapsulated copper (ii) complexes with NNO-tridentate Schiff base ligands: catalytic activity for methylene blue (MB) degradation under near neutral conditions | |
CN113121842B (zh) | 一种基于锆基金属有机框架材料、制备及其在硝基呋喃类抗生素处理中的应用 | |
CN108295908B (zh) | 一种不对称Aldol反应后固体催化剂的回收方法 | |
CN110577754B (zh) | 一种染料光敏化剂及其制备方法和应用 | |
CN115400791B (zh) | 一种季鏻盐功能化纤维及其制备方法、应用 | |
CN116237027A (zh) | 一种富氮共价三嗪骨架多孔吸附材料的制备方法 | |
CN114957577B (zh) | 一种柔性骨架的多孔腙类共价有机框架材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |