[發(fā)明專利]一種基于Cd(II)的配位聚合物及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010877054.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN114106342B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙朝委;張?jiān)馒P;方潔;游勝勇;晏南富;李韋偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08G83/00
• 分類號(hào): C08G83/00;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及重金屬離子吸附技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Cd(II)的配位聚合物及其制備方法與在水相鉻離子吸附中的應(yīng)用。本發(fā)明公開的基于Cd(II)的配位聚合物結(jié)構(gòu)式為[CdI₂(C₃₅H₃₃N₉O₄)]_n，由有機(jī)配體L和CdI₂在密閉高溫的條件下反應(yīng)得到。該配位聚合物的每個(gè)結(jié)構(gòu)單元中都有兩個(gè)自由的吡啶位點(diǎn)，這些配位位點(diǎn)對(duì)鎘離子表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附作用，從而達(dá)到從水相中吸附脫除鎘的效果，并且采用本發(fā)明的Cd(II)的配位聚合物吸附水相中各種鎘離子鹽不受平衡陰離子影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬離子吸附技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Cd(II)的配位聚合物及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

在工業(yè)化進(jìn)程中，由于措施不當(dāng)導(dǎo)致水體鎘污染的情況非常多。水體鎘(Cd)污染會(huì)對(duì)人體和動(dòng)植物造成巨大的傷害。因此對(duì)含Cd廢水的處理非常重要。工業(yè)上主要的處理思路就是鎘吸附。常用的吸附材料如小麥秸稈、活性炭、黏土、海泡石、蒙脫石、鐵氧化物等普遍對(duì)鎘親和力較弱，吸附量低。配位聚合物是一類有機(jī)配體和金屬離子通過配位鍵連接形成的有機(jī)-無機(jī)雜化材料，是近年來的研究熱點(diǎn)。但是現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于能夠吸附水體中的鎘的配伍聚合物還鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過分子設(shè)計(jì)，得到保留一定的配位位點(diǎn)的配位聚合物，這些配位位點(diǎn)對(duì)鎘離子表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附作用，從而在鎘吸附脫除中表現(xiàn)出較大潛力。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，發(fā)明人課題組之前合成的有機(jī)配體L和CdI₂在一定的反應(yīng)條件下生成的配位聚合物對(duì)水體中的鎘有良好的吸附效果。

具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種基于Cd(II)的配位聚合物，其結(jié)構(gòu)式為[CdI₂(C₃₅H₃₃N₉O₄)]_n，n為非零的自然數(shù)，Cd(II)的配位聚合物為正交晶系，屬于Pbcm空間群，每個(gè)不對(duì)稱單元中均有若干個(gè)Cd金屬中心，這些Cd金屬中心均處在變形四面體{CdN2I2}的配位環(huán)境中，每個(gè)Cd與兩個(gè)不同配體上的N配位，每個(gè)配體有兩個(gè)吡啶上的N參與配位，而第三個(gè)吡啶N規(guī)則地分布在一維鏈狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種第一方面所述基于Cd(II)的配位聚合物的制備方法，步驟為：

將有機(jī)配體L和CdI₂溶于溶劑中，在密閉高溫的條件下反應(yīng)，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，得所述基于Cd(II)的配位聚合物的晶體；

所述有機(jī)配體L的結(jié)構(gòu)式為：

優(yōu)選的，所述有機(jī)配體L和CdI₂的配比為摩爾比1：3.33；

優(yōu)選的，所述溶劑為乙醇；

優(yōu)選的，反應(yīng)溫度為80-100℃，進(jìn)一步優(yōu)選為90℃；

優(yōu)選的，反應(yīng)時(shí)間為60-75小時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選為72小時(shí)。

在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供第一方面所述基于Cd(II)的配位聚合物作為水相鎘離子的吸附劑的應(yīng)用；

應(yīng)用方法為：

取Cd(II)的配位聚合物的粉末，分散在含鎘水溶液中，攪拌一定時(shí)間，離心去除固體粉末。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式具有以下有益效果：