CN115677955A - 多组分共价有机聚合物材料slel-2的合成方法及应用 - Google Patents
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Abstract
一种多组分共价有机聚合物材料SLEL‑2的合成方法及应用，该方法是：将苯‑1,3,5‑三酰肼溶于有机溶剂二甲基亚砜中，命名为A溶液；将联苯胺溶于A溶液中，命名为B溶液；将4‑正丁基苯胺溶于B溶液，命名为C溶液；将对苯二甲醛溶于C溶液，命名为D溶液。将D溶液放置在恒温油浴锅内，100℃加热反应30分钟，得到黄褐色聚合物。将得到的黄褐色聚合物置于透析袋中，以蒸馏水作为透析液，除去有机溶剂，2‑3天后，透析袋内出现明显分层后取出，得到获取物。将得到的获取物倒入烧杯中低温条件下冷冻，随后进行冷冻干燥，得到多组分共价有机聚合物材料SLEL‑2。本发明的合成方法快捷简便，制备成本低廉，具有分级多孔环境，化学稳定性高，水溶液分散性强。因此，本发明合成的SLEL‑2能够经济高效地去除水体中的左氧氟沙星。
Description
技术领域
本发明属于环境材料与纳米材料制备领域，特别涉及一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2的合成方法及多组分共价有机聚合物材料SLEL-2在去除水体中左氧氟沙星中的应用。
背景技术
左氧氟沙星(LEV)作为典型的第三代喹诺酮类抗生素具有良好的广谱抗菌作用，因而被大规模应用于医疗、农业、养殖业等领域，这使得大量的LEV会以原形式或者代谢产物的形式排放至自然水体中。由于其在环境中具有溶解度高、难生物降解及易于富集的特性，会对水体和土壤中的动植物产生毒害作用，引发有机污染；其次，其可以通过食物链返回人体，对人体健康造成不可估量的危害；再次，其会诱导抗性基因的大量产生并且在微生物菌群中广泛传播，引发“超级细菌”风险。故而，去除环境水体中的LEV迫在眉睫。
共价有机聚合物(COPs)是以轻元素如C、H、N、O、F等通过强共价键连接而构建，具有比表面积大，孔径可调节，易于官能化以及优良的化学和热稳定性的特点，是近年发展而来的一类新型多孔共价有机材料，广泛应用于环境中污染物的去除。但是传统COPs通常采用双组分缩聚系统构建而成，这使得传统COPs存在结构单调、功能单一等不足之处，并且COPs通常在水相体系中均匀分散困难，极大地限制了其在多孔介质中的实际应用性能。因此开发一种分散性好的多组分新型COPs高效去除LEV是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2的合成方法及多组分共价有机聚合物材料SLEL-2在去除水体中左氧氟沙星中的应用。
一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2的合成方法，包括以下步骤：
步骤一：将苯-1,3,5-三酰肼溶于有机溶剂二甲基亚砜中，保持其浓度为0.04mol/L，该混合溶液命名为A溶液；
步骤二：将联苯胺溶于A溶液中，保持其浓度为0.06mol/L，该混合溶液命名为B溶液；
步骤三：将4-正丁基苯胺溶于B溶液，保持其浓度为0.012mol/L，该混合溶液命名为C溶液；
步骤四：将对苯二甲醛溶于C溶液，保持其浓度为0.12mol/L，该混合溶液命名为D溶液；
D溶液中摩尔比为：苯-1,3,5-三酰肼：联苯胺：4-正丁基苯胺：对苯二甲醛＝2：3：0.6：6；
步骤五：将上述D溶液放置在恒温油浴锅内，100℃加热反应30分钟，得到黄褐色聚合物；
步骤六：将步骤五得到的黄褐色聚合物置于透析袋中，以蒸馏水作为透析液，除去有机溶剂，2-3天后，透析袋内出现明显分层后取出，得到获取物；
步骤七：将步骤六得到的获取物倒入烧杯中低温条件下冷冻，随后进行冷冻干燥，得到多组分共价有机聚合物材料SLEL-2。
本发明还提供了多组分共价有机聚合物材料SLEL-2在去除水体中左氧氟沙星中的应用，其中SLEL-2在水体中用量为1.0g/L，吸附温度为293K，反应24小时。
本发明的有益效果在于：
本发明的多组分共价有机聚合物材料SLEL-2合成方法快捷简便，制备成本低廉，具有分级多孔环境，化学稳定性高，水溶液分散性强。因此，本发明合成的SLEL-2能够经济高效地去除水体中的左氧氟沙星。
附图说明
图1是本发明合成的SLEL-2的傅里叶变换-红外光谱图。
图2是本发明合成的SLEL-2在氮气气氛下的热重曲线。
图3是本发明合成的SLEL-2的氮气吸脱附曲线。
图4是本发明合成的SLEL-2对水体中左氧氟沙星的吸附效果图。
具体实施方式
合成SLEL-2所使用的原料均为商业可得产品，含左氧氟沙星模拟料液为实验室自配，所用化学试剂为市售分析级商品。
实施例1：
一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2的合成方法，包括以下步骤：
步骤一：将苯-1,3,5-三酰肼溶于有机溶剂二甲基亚砜中，保持其浓度为0.04mol/L，该混合溶液命名为A溶液；
步骤二：将联苯胺溶于A溶液中，保持其浓度为0.06mol/L，该混合溶液命名为B溶液；
步骤三：将4-正丁基苯胺溶于B溶液，保持其浓度为0.012mol/L，该混合溶液命名为C溶液；
步骤四：将对苯二甲醛溶于C溶液，保持其浓度为0.12mol/L，该混合溶液命名为D溶液；
D溶液中摩尔比为：苯-1,3,5-三酰肼：联苯胺：4-正丁基苯胺：对苯二甲醛＝2：3：0.6：6；
步骤五：将上述D溶液放置在恒温油浴锅内，100℃加热反应30分钟，得到黄褐色聚合物；
步骤六：将步骤五得到的黄褐色聚合物置于透析袋中，以蒸馏水作为透析液，除去有机溶剂，2-3天后，透析袋内出现明显分层后取出，得到获取物；
步骤七：将步骤六得到的获取物倒入烧杯中低温条件下冷冻，随后进行冷冻干燥，得到多组分共价有机聚合物材料SLEL-2。
实施例2：
SLEL-2作为吸附剂去除水体中左氧氟沙星的应用，其应用方法包括以下步骤：
步骤一：配置10mg/L、20mg/L、50mg/L、80mg/L、140mg/L、250mg/L的LEV溶液，以计量比为1.0g/L分别加入本发明合成的SLEL-2，迅速放置于恒温水浴振荡器中，于293K下震荡吸附24h。
步骤二：吸取步骤一中的上层清液，用0.22μm滤头过滤后取澄清液，用紫外分光光度计在波长287nm下检测左氧氟沙星剩余浓度。
步骤三：根据左氧氟沙星的初始浓度和平衡浓度，计算本发明合成的SLEL-2对不同浓度的左氧氟沙星平衡吸附量，此外利用Langmuir等温线模型计算，本发明合成的SLEL-2对左氧氟沙星的最大吸附容量为46.69mg/g。
本发明合成的SLEL-2的傅里叶变换-红外光谱图如图1所示。
本发明合成的SLEL-2在氮气气氛下的热重曲线如图2所示。
本发明合成的SLEL-2的氮气吸脱附曲线如图3所示。
本发明合成的SLEL-2对水体中左氧氟沙星的吸附效果图如图4所示。
Claims (3)
1.一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2的合成方法及，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将苯-1,3,5-三酰肼溶于有机溶剂二甲基亚砜中，保持其浓度为0.04mol/L，该混合溶液命名为A溶液；
步骤二：将联苯胺溶于A溶液中，保持其浓度为0.06mol/L，该混合溶液命名为B溶液；
步骤三：将4-正丁基苯胺溶于B溶液，保持其浓度为0.012mol/L，该混合溶液命名为C溶液；
步骤四：将对苯二甲醛溶于C溶液，保持其浓度为0.12mol/L，该混合溶液命名为D溶液；
D溶液中摩尔比为：苯-1,3,5-三酰肼：联苯胺：4-正丁基苯胺：对苯二甲醛＝2：3：0.6：6；
步骤五：将上述D溶液放置在恒温油浴锅内，100℃加热反应30分钟，得到黄褐色聚合物；
步骤六：将步骤五得到的黄褐色聚合物置于透析袋中，以蒸馏水作为透析液，除去有机溶剂，2-3天后，透析袋内出现明显分层后取出，得到获取物；
步骤七：将步骤六得到的获取物倒入烧杯中低温条件下冷冻，随后进行冷冻干燥，得到多组分共价有机聚合物材料SLEL-2。
2.一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2在去除水体中左氧氟沙星中的应用。
3.根据权利要求2所述的一种多组分共价有机聚合物材料SLEL-2在去除水体中左氧氟沙星中的应用的应用，其特征在于：将多组分共价有机聚合
物材料SLEL-2与不同浓度的左氧氟沙星溶液混合，SLEL-2用量为1.0g/L，
吸附温度为293K，反应24小时，完成对水体中左氧氟沙星的去除。
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