[發(fā)明專利]含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910087855.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN109824907A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖桂英;胡愛彬;王東升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00;C08J3/24;C08L25/06;C08K5/3492;G01N21/33;G01N21/64;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/38
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

本發(fā)明提供一種含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物的制備方法，步驟如下：將聚苯乙烯發(fā)泡塑料加入二氯甲烷中溶解，然后在冰水浴的條件下，分別加入三聚氯氰和無水氯化鋁進(jìn)行反應(yīng)，再在加熱的條件下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，得到初產(chǎn)物；對(duì)初產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、提取、干燥，即得到含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物。利用本發(fā)明的制備方法得到的超交聯(lián)聚合物與市場上用的分子篩、沸石和各種商業(yè)活性炭相比，具有去除效果顯著、成本低廉的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，該含氮三嗪環(huán)的超交聯(lián)聚合物可基于其熒光響應(yīng)的性能，快速檢測(cè)水中硝基苯類爆炸物。本發(fā)明將廢舊聚苯乙烯發(fā)泡塑料變廢為寶，有效解決了廢舊塑料污染環(huán)境的問題，具備良好的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超交聯(lián)聚合物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

三嗪環(huán)基多孔聚合物是一種高含氮量的缺π芳香體系的有機(jī)多孔材料,可以與金屬離子形成配位鍵,與芳香烴類分子發(fā)生π-π相互作用或形成氫鍵,使其在吸附、藥物釋放、光電功能以及催化等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。然而，當(dāng)前制備三嗪環(huán)基多孔聚合物的方法存在制備的原料價(jià)格高，合成的工藝條件比較苛刻等缺點(diǎn)。此外，三嗪環(huán)基多孔聚合物的應(yīng)用研究主要是對(duì)氣體中二氧化碳分子的吸附以及對(duì)二氧化碳和氮?dú)獾倪x擇性分離、有機(jī)反應(yīng)的催化和光催化研究，鮮少用于水體中有機(jī)污染物的吸附和熒光響應(yīng)研究。因此，傳統(tǒng)方法制備的三嗪環(huán)基多孔聚合物，不具備溫和的制備工藝以及低成本的優(yōu)勢(shì)，也少見應(yīng)用于解決日益嚴(yán)重的水污染問題。此外，將廢聚苯乙烯轉(zhuǎn)變成高附加值的材料，又在一定程度上解決了固體廢棄物所引起的環(huán)境污染問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物的制備方法，利用本發(fā)明提供的制備方法能夠合成具有高比表面積、孔徑可調(diào)的廉價(jià)的含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物，該含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物能夠用于對(duì)水體中不同大小尺寸的有機(jī)污染物分子進(jìn)行高效去除以及基于熒光響應(yīng)快速檢測(cè)水中硝基苯類爆炸物。

本發(fā)明提供一種含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物的制備方法，包括以下步驟：

S1，將聚苯乙烯發(fā)泡塑料加入二氯甲烷中溶解，然后冰水浴條件下，分別加入三聚氯氰和無水氯化鋁進(jìn)行反應(yīng)，再在加熱的條件下繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，得到初產(chǎn)物；

S2，對(duì)所述初產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、索氏提取、干燥，即得到含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物。

進(jìn)一步地，步驟S1中，所述聚苯乙烯發(fā)泡塑料選自廢棄的聚苯乙烯發(fā)泡塑料。

進(jìn)一步地，步驟S1中，所述聚苯乙烯發(fā)泡塑料與三聚氯氰的質(zhì)量比為1:2.8-1:8.4，三聚氯氰和無水氯化鋁的摩爾比為1:1。

進(jìn)一步地，步驟S1中，所述冰水浴條件的反應(yīng)時(shí)間為10h。

進(jìn)一步地，步驟S1中，所述加熱條件下的反應(yīng)溫度為70℃，反應(yīng)時(shí)間為12h。

進(jìn)一步地，步驟S2中，洗滌的過程為：利用二氯甲烷、丙酮和水分別洗滌3次。

進(jìn)一步地，步驟S2中，索氏提取的過程為用甲醇索氏提取24h。

本發(fā)明還提供一種利用上述制備方法制備的含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物，本發(fā)明的含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物由聚苯乙烯發(fā)泡塑料制得。

進(jìn)一步地，所述含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物對(duì)2,4-二氯苯酚的吸附容量112.96-680.27mg·g^-1。

本發(fā)明的含氮三嗪環(huán)的廢塑料基超交聯(lián)聚合物不僅能夠用于對(duì)水體中不同大小尺寸的有機(jī)污染物分子進(jìn)行高效去除，而且能夠基于熒光響應(yīng)快速檢測(cè)水中硝基苯類爆炸物。