CN115304783A - 一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

一种荧光Eu‑MOG材料的室温制备方法及应用，该方法是：称取Eu(NO3)3·6H2O溶于水中，得到浓度为0.1mol/L的A溶液；称取TATB加入水中，并用TEA促进其在水中的溶解，得到浓度0.1mol/L的B溶液；按照体积比为1:1的比例将A、B溶液混合，Eu‑MOG在室温下瞬间形成；将得到的Eu‑MOG离心收集并用水洗涤数次以除去未配位的金属离子和配体；将得到的获取物倒入烧杯中冷冻，随后进行冷冻干燥，得到荧光Eu‑MOG材料。本发明的荧光Eu‑MOG材料的室温制备方法快速、简单及温和，合成出来的荧光Eu‑MOG材料具有较大的比表面积、多元化的孔隙结构、丰富的活性位点和优异的荧光响应能力。该方法制备的荧光Eu‑MOG材料能够高效地吸附去除水体中的CTC。

Description

一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法及应用
技术领域
本发明属于纳米材料与环境材料制备领域，涉及一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法及应用。
背景技术
四环素类抗生素，如四环素、金霉素、土霉素和强力霉素等，因具有广谱抗菌、低成本和良好的口服吸收等优点，被广泛用于治疗人和动物的细菌感染。然而，畜牧业和水产养殖业对四环素类抗生素的滥用导致土壤和水等环境介质中残留的四环素类抗生素含量较高。残留的四环素类抗生素被认为是水中的一种重要有机污染物。它在环境水中难以降解并保持活跃状态，从而对生态系统和人类健康造成不利影响。因此，对水中残留的四环素类抗生素的处理是目前亟待解决的问题。
金属有机凝胶(Metal–Organic gels,MOGs)作为一类新型的杂化软材料引起了很多关注，其由金属离子或金属簇和有机配体通过非共价相互作用构建而成。MOGs凭借其独特的分级多孔结构、优异的稳定性、较大的比表面积和多种响应特性，在吸附、催化和荧光传感等领域引起了广泛的关注。其中，基于镧系元素的MOGs具有丰富的吸附位点和独特的光学特性，可以有效地实现污染物捕获并通过实时和可见的荧光变化反映吸附过程中的污染物浓度。然而，常规的MOGs合成需要较高温度、添加有机溶剂以及较长的合成时间来促进其生长，这些条件不仅消耗能源还会对环境造成一定的影响。因此，在温和的条件下(例如，室温、短凝胶时间、无害和常规溶剂)来制备荧光MOGs仍然是一个挑战。
发明内容
针对上述存在的问题和提出的可行方法，本发明提供了一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法及应用。该方法条件温和、能耗低、反应时间短和操作简便，所制得的新型荧光Eu-MOG材料具有较大的比表面积、多元化的孔隙结构、丰富的活性位点和优异的荧光响应能力，实现了对水体中的盐酸金霉素(CTC)的高效地吸附去除的目的。
本发明中，TATB为2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪；TEA为三乙胺；CTC为盐酸金霉素；Eu-MOG为铕基金属有机凝胶。
一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法，包括如下步骤：
步骤一：称取Eu(NO3)3·6H2O溶于水中，超声条件使其同时充分溶解，保持其浓度为0.1mol/L，命名为A溶液；
步骤二：称取TATB加入水中，并用TEA促进其在水中的溶解，超声条件使其充分溶解，制得浓度是0.1mol/L的溶液，命名为B溶液；
步骤三：按照体积比为1:1的比例将A、B溶液混合，Eu-MOG在室温下瞬间形成，并通过管倒置试验进行评估；
步骤四：将步骤三制得的Eu-MOG离心收集并用水洗涤数次以除去未配位的金属离子和配体；
步骤五：将步骤四制得的获取物倒入烧杯中冷冻，随后进行冷冻干燥，得到荧光Eu-MOG材料。
本发明提供了荧光Eu-MOG材料在吸附水体中CTC方面的应用，其中荧光Eu-MOG材料在水体中用量为1.0g/L，吸附温度298K。
本发明的有益效果是：
本发明提供的荧光Eu-MOG材料是在一种超快的室温水相策略下制备而得，其制备过程的步骤简单、操作方便且节约能源。该材料可作为水体污染物CTC的吸附剂，达到对水体中的CTC高效地吸附去除的目的。
从图1、图2、图3、图4和图5中可以得出，本发明合成出来的荧光Eu-MOG材料具有以下优势：
1、大的比表面积，分级多孔结构；
2、具有众多开放的活性位点；
3、具有荧光响应特性；
4、对CTC的饱和吸附量可达到255.10mg/g。
案例结果表明：本发明的荧光Eu-MOG材料的室温制备方法快速、简单及温和，合成出来的荧光Eu-MOG材料具有较大的比表面积、多元化的孔隙结构、丰富的活性位点和优异的荧光响应能力，对水体污染物CTC的吸附量可达到255.10mg/g。
附图说明
图1是本发明制得的荧光Eu-MOG材料的BET图；
图2是本发明制得的荧光Eu-MOG材料的红外光谱图；
图3是本发明制得的荧光Eu-MOG材料的热重谱图；
图4是本发明制得的荧光Eu-MOG材料的发射光谱图；
图5是本发明制得的荧光Eu-MOG材料在对水体中CTC的吸附效果图。
具体实施方式
实施例1：
一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法，包括如下步骤：
步骤一：称取Eu(NO3)3·6H2O溶于水中，超声条件使其同时充分溶解，保持其浓度为0.1mol/L，命名为A溶液；
步骤二：称取TATB加入水中，并用TEA促进其在水中的溶解，超声条件使其充分溶解，制得浓度是0.1mol/L的溶液，命名为B溶液；
步骤三：按照体积比为1:1的比例将A、B溶液混合，Eu-MOG在室温下瞬间形成，并通过管倒置试验进行评估；
步骤四：将步骤三制得的Eu-MOG离心收集并用水洗涤数次以除去未配位的金属离子和配体；
步骤五：将步骤四制得的获取物倒入烧杯中冷冻，随后进行冷冻干燥，得到荧光Eu-MOG材料。
实施例2：
实施例2涉及荧光Eu-MOG材料作为吸附剂去除水体中的CTC的应用。
在实际应用中，本发明所提供吸附剂对水体CTC的吸附性能可采用以下方案进行测试：配制100mg/L、150mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L、600mg/L、700mg/L和800mg/L的CTC溶液，分别加入本发明所提供的1.0g/L的Eu-MOG，保持吸附温度为298K，在一定时间取样后用0.22μm膜过滤器过滤，并通过紫外分光光度计测量364nm处的CTC浓度，从而即可获得该吸附剂对不同浓度CTC的吸附量。此外，根据Langmuir吸附模型计算，本发明制得的荧光Eu-MOG材料对水体中CTC的最大吸附量可以达到255.10mg/g。

Claims (3)

1.一种荧光Eu-MOG材料的室温制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：称取Eu(NO3)3·6H2O溶于水中，超声条件使其同时充分溶解，保持其浓度为0.1mol/L，命名为A溶液；；
步骤二：称取TATB加入水中，并用TEA促进其在水中的溶解，超声条件使其充分溶解，制得浓度是0.1mol/L的溶液，命名为B溶液；
步骤三：按照体积比为1:1的比例将A、B溶液混合，Eu-MOG在室温下瞬间形成，并通过管倒置试验进行评估；
步骤四：将步骤三制得的Eu-MOG离心收集并用水洗涤数次以除去未配位的金属离子和配体；
步骤五：将步骤四制得的获取物倒入烧杯中冷冻，随后进行冷冻干燥，得到荧光Eu-MOG材料。
2.权利要求1所述的方法制备的荧光Eu-MOG材料在去除水体中CTC的应用。
3.根据权利要求2所述的荧光Eu-MOG材料在去除水体中CTC的应用，其特征在于：所述的荧光Eu-MOG材料在水体中的用量为1.0g/L，吸附温度298K。
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