[發明專利]一種吸附三苯甲烷類染料的磁性共價有機骨架化合物的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202010183653.3
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111450803B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 楊鑫;趙海田;劉婧怡
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/48;C02F101/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 鄧宇

一種吸附三苯甲烷類染料的磁性共價有機骨架化合物的制備方法及應用。本發明屬于磁性共價有機骨架化合物制備領域。本發明為解決現有合成共價有機骨架(COFs)化合物的方法操作復雜以及反應時間長的技術問題。方法：1)制備羧基化磁納米(Fe₃O₄?COOH)；2)通過席夫堿反應在磁納米表面合成磁性共價有機骨架(Fe₃O₄?COOH@COF)。本發明的制備方法簡單，合成時間短，高溫120℃僅需3h。制備的Fe₃O₄?COOH@COF具有磁響應性、高比表面積、熱穩定性、高吸附性能(42.8mg/g～500mg/g)，可以在10min內從復雜樣品中快速提取三苯甲烷類陽離子染料，即可實現對三苯甲烷類染料的多殘留檢測，簡化復雜樣品的前處理工藝，大大提高分離效率。

技術領域

本發明屬于磁性共價有機骨架化合物制備領域，具體涉及一種吸附三苯甲烷類染料的磁性共價有機骨架化合物的制備方法及應用。

背景技術

三苯甲烷類染料，如：孔雀石綠(MG)、結晶紫(CV)等曾因其預防和治療魚類等水產品傳染病的優良功效而被廣泛應用于水產養殖領域。但在后續研究中發現，MG、CV具有致癌致突變性，因此被禁止使用。自2002至今，我們可以發現食品和飼料快速預警報告(RARFF)中的MG、CV已顯著降低，即其禁止效果已經體現，但仍有少量不法商家使用。有研究學者提出利用亮綠BG代替MG，但與MG、CV結構類似的BG很有可能有著與之類似的毒性。且BG可能會引起皮膚過敏或壞死，其攝取或吸入會刺激胃腸道和呼吸道。此外，MG的衍生物維多利亞藍VPBO也在人們的討論中，它具有良好的防腐作用。目前，RARFF已經報道了從越南進口的白色魚類受到VPBO的污染。由此可見，MG、CV類三苯甲烷類染料及其可能的替代物的應用情況頗為復雜，其在水產養殖的濫用極有可能出現。而其中尚未禁止應用的部分不明染料更有可能帶來潛在危害，因此，針對三苯甲烷類染料的檢測十分重要。而三苯甲烷類染料的檢測又常常受到復雜基質的影響，所以急需開發一種可以有效吸附多種三苯甲烷類染料，簡化染料前處理工藝的分離介質，從而解決在食品等復雜基質中多種三苯甲烷類染料的提取富集和多殘留檢測問題。

目前合成共價有機骨架(COFs)材料多采用溶劑熱法，需在高溫120℃下持續反應72h，并封管構建密閉條件；或在室溫條件下，反應48-72h，采用微波輔助等方法提高材料性能，其實驗操作多較為復雜。因此發明一種在短時間內即可合成性能優異的COFs材料的簡便方法是十分重要的。

發明內容

本發明為解決現有合成共價有機骨架(COFs)化合物的方法操作復雜以及反應時間長的技術問題，而提供了一種吸附三苯甲烷類染料的磁性共價有機骨架化合物的制備方法及應用。

本發明的一種吸附三苯甲烷類染料的磁性共價有機骨架化合物的制備方法按以下步驟進行：

一、超順磁性羧基化Fe₃O₄磁性納米粒子Fe₃O₄-COOH的制備：采用水熱法制備超順磁性羧基化Fe₃O₄磁性納米粒子Fe₃O₄-COOH；

二、磁性共價有機骨架Fe₃O₄-COOH@COF的制備：

a、將步驟一得到的超順磁性羧基化Fe₃O₄磁性納米粒子Fe₃O₄-COOH、醛基單體和氨基單體溶于由鄰二氯苯和無水乙醇組成的混合溶液中，超聲處理15min～25min；

b、在步驟a所述的超聲條件下逐滴加入三氟甲磺酸鈧(Sc(OTF)₃)，得到懸浮液，將得到的懸浮液繼續在步驟a所述的超聲條件下處理8min～12min，得到棕色溶液；