一锅法制备UIO-66-NH2/功能性单体复合材料的方法及其在吸附抗生素中的应用与流程

本发明属于金属有机骨架uio-66-nh2复合材料技术领域，具体涉及一种一锅法制备uio-66-nh2/功能性单体复合材料的方法及其在吸附大环内脂类抗生素中的应用。

背景技术：

大环内脂类抗生素是一组分子中含有14-16元大环内脂环结构的抗生素，因其在临床中对革兰氏阳性菌和支原体抗菌效果好，容易被吸收而被广泛应用于畜禽治疗。同时因长期过度使用大环内脂类抗生素药物，导致它在环境中的不断积累从而危害人体健康。国内外众多学者对大环内脂类污染物的去除做了很多研究，其中利用高效的吸附剂对其进行物质分离已成为关键技术之一。

金属有机骨架材料具有比表面积大、易于修饰等特点，被认为是一种极具优势的吸附材料，以uio系列骨架材料尤为突出。但是，uio-66及uio-66-nh2对大环内脂类抗生素的去除效果不佳，仅能达到10％左右。因此，提高uio系列骨架材料对环境中大环内脂类抗生素的吸附效率已成为了研究热点。

技术实现要素：

本发明针对现有uio-66-nh2对大环内酯类抗生素处理效果不佳的问题而提供了一种工艺简单且成本低廉的一锅法制备uio-66-nh2/功能性单体复合材料的方法及其在吸附大环内脂类抗生素中的应用。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一锅法制备uio-66-nh2/功能性单体复合材料的方法，其特征在于具体步骤为：将功能性单体、锆源和有机配体同时超声溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，其中功能性单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或甲基丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙酯，锆源为四氯化锆，有机配体为2-氨基对苯二甲酸，再加入交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈，然后转移至具有四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜内，于100-150℃反应相互配位键合，冷却后经洗涤、离心、干燥后制得目标产物uio-66-nh2/功能性单体复合材料，该复合材料的孔径为0.6-2.9nm，比表面积为629-1233m²/g。

进一步优选，所述锆源与有机配体的投料摩尔比为1:0.5-3。

进一步优选，冷却后的洗涤过程所用的洗涤溶剂为甲醇、n,n-二甲基甲酰胺或乙醇中一种或多种。

进一步优选，离心过程的离心速率为6000-8000rpm。

本发明所述的uio-66-nh2/功能性单体复合材料作为吸附剂在吸附大环内酯类抗生素中的应用。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过一锅法制得的uio-66-nh2/功能性单体复合材料具有良好的物理、化学稳定性，且制备过程简单、环境友好，对环境中的大环内酯类抗生素去除效率高且吸附容量大，在处理环境中大环内酯类抗生素的工业应用方面具有广阔前景。

附图说明

图1是实施例1制得的uio-66-nh2/功能性单体复合材料的sem图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

准确称取0.2332g四氯化锆和0.1661g2-氨基对苯二甲酸于50ml的n,n-二甲基甲酰胺中，再加入0.2073g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、0.88ml交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和10mg引发剂偶氮二异丁腈，同时超声30min后转移至具有四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，于120℃反应24h，冷却至室温后，用甲醇在6000rpm下离心洗涤三次，干燥后得到uio-66-nh2/功能性单体复合材料。

实施例2

准确称取0.4664g四氯化锆和0.1661g2-氨基对苯二甲酸于50ml的n,n-二甲基甲酰胺中，再加入0.2073g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、0.88ml交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和10mg引发剂偶氮二异丁腈，同时超声30min后转移至具有四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，于120℃反应24h，冷却至室温后，用甲醇在6000rpm下离心洗涤三次，干燥后得到uio-66-nh2/功能性单体复合材料。

实施例3

准确称取0.1166g四氯化锆和0.042g2-氨基对苯二甲酸于50ml的n,n-二甲基甲酰胺中，再加入0.2073g2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、0.88ml交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和10mg引发剂偶氮二异丁腈，同时超声30min后转移至具有四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，于120℃反应24h，冷却至室温后，用甲醇在6000rpm下离心洗涤三次，干燥后得到uio-66-nh2/功能性单体复合材料。

实施例4

准确称取0.1166g四氯化锆和0.042g2-氨基对苯二甲酸于50ml的n,n-二甲基甲酰胺中，再加入0.09ml甲基丙烯酸、0.88ml交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和10mg引发剂偶氮二异丁腈，同时超声30min后转移至具有四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，于100℃反应24h，冷却至室温后，用乙醇在6000rpm下离心洗涤三次，干燥后得到uio-66-nh2/功能性单体复合材料。

实施例5

准确称取0.1166g四氯化锆和0.042g2-氨基对苯二甲酸于50ml的n,n-二甲基甲酰胺中，再加入0.13ml甲基丙烯酸羟乙酯、0.88ml交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和10mg引发剂偶氮二异丁腈，同时超声30min后转移至具有四氟乙烯内衬的不锈钢水热反应釜中，于150℃反应24h，冷却至室温后，用n,n-二甲基甲酰胺在8000rpm下离心洗涤三次，干燥后得到uio-66-nh2/功能性单体复合材料。

实施例6

称取0.01g实施例1中制备的uio-66-nh2/功能性单体复合材料，加入10ml含有100mg/l的酒石酸泰乐菌素中，于25℃水浴震荡1h，经过滤、稀释后得到清液经t6新世纪紫外-可见分光光度计测试，吸附量通过公式计算。

实施例7

称取0.01g实施例1中制备的uio-66-nh2/功能性单体复合材料，加入10ml含有100mg/l的酒石酸吉他霉素中，于25℃水浴震荡1h，经过滤、稀释后得到清液经t6新世纪紫外-可见分光光度计测试，吸附量通过公式计算。

实施例8

称取0.01g实施例1中制备的uio-66-nh2/功能性单体复合材料，加入10ml含有50mg/l的螺旋霉素中，于25℃水浴震荡1h，经过滤、稀释后得到清液经t6新世纪紫外-可见分光光度计测试，吸附量通过公式计算。

实施例9

分别称取0.1g实施例1中制备的uio-66-nh2/功能性单体复合材料，加入30ml分别含有100mg/l酒石酸泰乐菌素、酒石酸吉他霉素和螺旋霉素的混合水溶液中，于25℃水浴震荡1h，经过滤、稀释后得到清液经t6新世纪紫外-可见分光光度计测试，吸附量通过公式计算。

表1实施例1中制得uio-66-nh2/功能性单体复合材料的吸附能力

表1的结果表明，本发明制备出的uio-66-nh2/功能性单体复合材料对大环内脂类抗生素的吸附去除效率高，尤其是对酒石酸泰乐菌素具有较高的吸附量，吸附量高达132mg/g。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。