[發明專利]一種鋁基多孔配位聚合物及其在吸附水中有機染料中的應用

在審

• 申請號: 201911176176.1
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN111072984A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 鄭盛潤;高勇;辛穎兒;譚穎
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00;B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 姚招泉

本發明公開了一種鋁基多孔配位聚合物及其在吸附水中有機染料中的應用，所述鋁基多孔配位聚合物由Al(Ⅲ)離子和1,2,4?苯三甲酸經溶劑熱反應制備得到。本發明首次利用1,2,4?苯三甲酸和Al(Ⅲ)離子反應合成得到一種全新的鋁基多孔配位聚合物，該鋁基多孔配位聚合物具有較高的結晶度，比表面積高，在水中及450℃以下均能保持穩定，能夠用于吸附水中的亞甲基藍和孔雀石綠，吸附容量高，吸附速率快，并具有一定的選擇性，選擇性吸附帶正電荷的有機染料。該鋁基多孔配位聚合物具有較高的化學穩定性，且鋁元素是地球中含量最高的金屬元素，將鋁基多孔配位聚合物應用于水處理中具有非常好的應用前景。本發明還提供該鋁基多孔配位聚合物在吸附水中有機染料中的應用。

技術領域

本發明涉及金屬有機配位聚合物技術領域，更具體地，涉及一種鋁基多孔配位聚合物及其在吸附水中有機染料中的應用。

背景技術

有機染料在印染、造紙、食品、印刷以及塑料等工業中均有大量的應用，也因此產生了大量的染料廢水。這些染料廢水中染料種類繁多，通常難以被生物降解且有致畸致癌性，染料廢水的排放嚴重危害了生態環境和人類健康。因此，發展染料廢水的處理技術是環境污染治理的重要方面。目前，廢水中有機染料的去除方法主要有化學氧化還原法、光催化降解、生物降解、膜分離和吸附等。其中，吸附法的優點在于易操作、低成本以及且不產生副產物等。

吸附法的核心是吸附材料。傳統的吸附材料如活性炭、沸石等的不足之處在于比表面較小，因此吸附容量較低，吸附速率以及選擇性等也有所欠缺。李小娟等人(金屬有機骨架材料吸附去除環境污染物的進展[J].化工進展,2016,(2):586-594.)總結了傳統吸附材料存在的缺點，并總結了現有的用于吸附環境污染物的金屬有機骨架材料。

因此，發展新型的吸附劑仍然是該領域的重點研究方向。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的傳統吸附材料的吸附容量較低、吸附速率較慢的缺陷，提供一種鋁基多孔配位聚合物，提供的鋁基多孔配位聚合物具有較高的結晶度，比表面積高，在水中及450℃以下均能保持穩定，能夠用于吸附水中的亞甲基藍和孔雀石綠，吸附容量高，吸附速率快，并具有一定的選擇性，選擇性吸附帶正電荷的有機染料。

本發明的又一目的在于提供上述鋁基多孔配位聚合物在吸附水中有機染料中的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種鋁基多孔配位聚合物，所述鋁基多孔配位聚合物由Al(Ⅲ)離子和1,2,4-苯三甲酸經溶劑熱反應制備得到。

本發明首次利用1,2,4-苯三甲酸和Al(Ⅲ)離子反應合成得到一種全新的鋁基多孔配位聚合物。而且，進一步研究發現，上述鋁基多孔配位聚合物具有較高的結晶度，比表面積高，在水中及450℃以下均能保持穩定，能夠用于吸附水中的亞甲基藍和孔雀石綠，吸附容量高，吸附速率快，并具有一定的選擇性，選擇性吸附帶正電荷的有機染料。

另外，上述鋁基多孔配位聚合物具有較高的化學穩定性，且鋁元素是地球中含量最高的金屬元素，將鋁基多孔配位聚合物應用于水處理中具有非常好的應用前景。

優選地，所述鋁基多孔配位聚合物的制備方法包括如下步驟：

S1.配制含有Al(Ⅲ)離子和1,2,4-苯三甲酸的混合溶液；

S2.所述混合溶液經溶劑熱反應制備得到所述鋁基多孔配位聚合物。

優選地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)離子與1,2,4-苯三甲酸的摩爾比為1∶0.8～1.2。更優選地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)離子與1,2,4-苯三甲酸的摩爾比為1∶1。

優選地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)離子的濃度為0.2～0.3mol/L。更優選地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)離子的濃度為0.24mol/L。