[發明專利]具有選擇性吸附有機染料的晶體材料{[NH4][TbCu(ina)4(CN)]·2DMF}n的制備方法

有效

• 申請號: 201610390662.3
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN105903440B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 張金方;龔林培;吳俊潔;馮姣陽;張弛
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C30B29/54;C30B7/14;C02F1/28;C02F101/30
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一 技術領域

本發明涉及吸附材料的制備，具體涉及一種具有選擇性吸附有機染料的晶體材料 {[NH₄][TbCu(ina)₄(CN)]·2DMF}_n的制備方法。

二 背景技術

近年來，染料在造紙、塑料、紡織、橡膠、涂料等工業產品中有著廣泛的應用，給人們的生活帶來了絢麗多彩的顏色并產生巨大經濟效益，但也產生大量的染料廢水排放到環境水體中，對環境和人類健康造成重大的危害。因此，如何解決廢水中的染料已是全球各個國家面臨的重大問題。到目前為止，已經報道了許多關于去除染料的方法，如使用活性炭，過濾，光催化，吸附等等。在這些方法中，活性炭和過濾這兩種方法只對那些低濃度的廢水有效，因此它們很難去除目標染料，這主要是由于它們自身的化學性質決定的。然而，吸附被認為是最好的手段之一，由于其高效益，高效率和低成本。吸附是指用多孔固體(吸附劑)將流體(氣體或液體)混合物中一種或多種組分積聚或凝縮在表面進而達到分離的目的。因此，開發一種不僅會降低有機染料所造成的污染，并且還具有高選擇性吸附以及回收利用的新型吸附材料來解決這些問題已是當前的首要任務。

隨著社會的進步以及環保意識的增強，人們已經意識到染料廢水的嚴重危害，因此希望通過一些新型材料來解決這種危害。在這些新型材料中，納米碳管、TiO2、膨潤土等以及一些工農業廢棄物(如：玉米芯、鋼渣、粉煤灰等)由于具有吸附染料的能力，已經廣泛地被人們看好。但由于這些新型材料的研究還處于起步階段，作為吸附劑吸附能力還很有限，因此其應用受到很大的限制。近年來，基于金屬有機框架的吸附材料已經引起了許多相關學科研究人員的廣泛關注。在染料吸附和分離方法中，有機染料的電荷和大小是兩個最重要的因素。在環境工程領域經常根據染料分子在水溶液中解離出來的離子態而分為：陰離子染料、陽離子染料以及中性染料。因此，通過考慮染料的電荷和大小制備相應的功能材料是現在許多科研人員研究的重點。例如文獻J.Mater.Chem.A,2015,3,14157-14164和Chem.Eur.J.2014,20,5625-5630都報道了陰離子型晶體材料對陽離子有機染料亞甲基藍具有很好的選擇性吸附。

三 發明內容

本發明的目的在于提供一種具有選擇性吸附有機染料的晶體材料 {[NH₄][TbCu(ina)₄(CN)]·2DMF}_n的制備方法。

所述晶體材料其特征在于化學式為{[NH₄][TbCu(ina)₄(CN)]·2DMF}_n(Hina＝ isonicotinic acid)，屬于正交晶系，空間群為P2₁2₁2₁，晶胞參數為α＝β＝γ＝90°，Z＝4。

實現本發明包括以下步驟：

1.1將硫化氫氣體通入到鎢酸氨水溶液中反應，經抽濾、干燥制得四硫代鎢酸銨；

1.2將1.1中制得的四硫代鎢酸銨和氰化亞銅加入到N,N’-二甲基甲酰胺中攪拌制得橙紅色溶液；

1.3將異煙酸加入到步驟1.2中制得的橙紅色溶液中攪拌并滴加氨水至全部溶解后過濾；

1.4向步驟1.3中制得的濾液上層加入含硝酸鋱的乙腈溶液，經過結晶、過濾、洗滌、干燥即得到晶體材料{[NH₄][TbCu(ina)₄(CN)]·2DMF}_n。

本發明具有選擇性吸附有機染料的晶體材料{[NH₄][TbCu(ina)₄(CN)]·2DMF}_n的制備方法中，四硫代鎢酸銨與氰化亞銅、異煙酸的摩爾比為1:3～4:3～6。

本發明具有選擇性吸附有機染料的晶體材料{[NH₄][TbCu(ina)₄(CN)]·2DMF}_n的制備方法中，硝酸鋱的乙腈溶液濃度為0.05～0.1mol L^-1。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：(1)合成路線簡單、工藝條件溫和、容易控制；(2)合成的原料易得；(3)材料的吸附性能較好；(4)材料的化學、光學穩定性好。

四 附圖說明

圖1：含所制備晶體材料的混合有機染料(MB、RhB和MO)水溶液在不同時刻的吸收譜圖。