[發明專利]一種快速吸附和選擇性分離陽離子染料污染物的吸附分離材料及其應用

有效

• 申請號: 202010100547.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111266090B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 林宏艷;林佳鳳;王秀麗;曾凌;朱烈;徐娜;劉國成;常之晗;王祥
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C08G83/00;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

一種快速吸附和選擇性分離陽離子染料污染物的吸附分離材料及其應用，其分子式是下式中一種：{HCu(L)[CrMo₆(OH)₆O₁₈]}·4H₂O；[Cu₃(L)_0.5(TeMo₆O₂₄)(H₂O)₉]；其中，L為N,N'?雙(3?吡嗪甲酰基)?1,2?乙烷。將銅鹽、Anderson型多酸、雙吡嗪?雙酰胺有機配體加入去離子水，在室溫下攪拌，調pH值后，倒入高壓反應釜中在水熱反應，降溫到室溫得到塊狀晶體，用去離子水和乙醇交替清洗，自然晾干，制得配合物。該配合物合成方法簡單、易結晶、合成產率高，對水溶性有機染料污染物親和能力強、吸附效果效果好，可作為快速吸附和快速分離陽離子染料的功能性材料的應用。

技術領域

本發明屬于吸附材料的合成及其應用領域，特別涉及短時間內快速吸附和選擇性分離陽離子染料污染物的吸附分離材料的合成及其應用。

背景技術

隨著印染、紡織、制藥、印刷、化妝品等行業的發展，各種有機染料的廣泛使用，產生了大量的有色廢水，致使水污染已經成為全球最嚴重的環境問題之一。在自然條件下，許多有機染料在水環境中具有很強的穩定性，其毒性和致癌性對生態環境和人類健康構成了重大威脅。因此，從安全角度考慮，去除廢水中的有機染料勢在必行。從廢水中去除染料分子的方法有光催化降解法、生物降解法和物理吸附法。光催化降解過程中，染料的降解產物難以確定，可能導致二次污染。生物降解法通常效率低，成本高。物理吸附法因其高效、簡單等優點被認為是最有吸引力的方法。而吸附劑的選擇同樣重要。活性炭通常被認為是一種有效的吸附劑，但是對于有機染料的吸附不具選擇性，且效果不好，因此對于有機染料它不是一個好的選擇。如果吸附劑在實際使用中不能回收利用，也會造成環境的二次污染。因此，吸附劑和染料的回收和再利用能夠同時進行，將是一項非常有意義和挑戰性的工作。

多酸基金屬-有機功能配合物是一種無機-有機功能化的雜化材料，具有結構復雜多樣、性能良好、應用前景廣范的特點。由于多酸基功能配合物的組裝合成過程中，有機配體的配位點數量、配體的柔韌性、配體長度、配位能力等因素都對其結構有重要影響，其中反應體系的pH還會對多酸陰離子的穩定性、結構及其配位模式產生很大的影響，因此多酸基功能配合物的設計合成比其它金屬-有機配合物要困難得多。與經典的Keggin，Dawson型多酸基功能配合物材料相比較，Anderson型多酸基功能配合物的合成報道尤其有限。目前，用來構筑多酸基金屬-有機配合物的酰胺類有機配體主要為單吡啶-單酰胺、雙吡啶-雙酰胺配體，而基于雙吡嗪-雙酰胺類配體構筑的多酸基金屬-有機配合物非常有限。多酸基金屬-有機配合物材料用于快速吸附有機染料污染物的研究是非常罕見的，尤其是多酸基金屬-有機配合物材料在短時間內快速選擇性分離陽離子染料污染物的研究還未見報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種合成方法簡單、合成原料成本低、易結晶、消耗電能小、合成產率高，對水溶性染料污染物親和能力強的快速吸附和選擇性分離陽離子染料污染物的吸附分離材料及其應用。

本發明的技術解決方案是：

一種快速吸附和選擇性分離陽離子染料污染物的吸附分離材料，該吸附分離材料為基于雙吡嗪-雙酰胺有機配體和Anderson型多酸的銅配合物，該配合物的分子式如下：

{HCu(L)[CrMo₆(OH)₆O₁₈]}·4H₂O；

[Cu₃(L)_0.5(TeMo₆O₂₄)(H₂O)₉]；

其中，L為N,N'-雙(3-吡嗪甲酰基)-1,2-乙烷。