一种钴卟啉基金属有机气凝胶的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气凝胶的制备方法，具体是一种钴卟啉基金属有机气凝胶的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的快速发展，经济持续增长，工业发展加快，越来越多的环境问题也变得日趋严重。例如，空气污染，工业三废、温室效应、雾霾等环境问题正在影响着我们的生活。在这样一个大背景下，孔材料的研宄引起了诸多学者的关注，因为多孔材料在工业催化方面具有催化效率高、易于回收等优点可以有效降低工业三废对环境带来的影响，同时有目的性的合成的多孔材料还可以对二氧化碳这一温室气体有很好的吸收作用，除此之外部分多孔材料对染料分子也有着很好的吸收。
[0003]目前，关于卟啉基金属有机凝胶的报道较为少见，在所报道的几篇文章中卟啉作为凝胶因子时常需要加入轴向辅助配体，或者卟啉外围需要长链来修饰，制备得到的金属有机凝胶为物理凝胶，具有机械性和热稳定性差等缺点。而有关刚性卟啉分子直接作为凝胶因子与金属反应制备金属有机凝胶的报道尚未发现。刚性卟啉作为凝胶因子，从凝胶的制备上更为简单，由于刚性卟啉作为凝胶因子时，凝胶化的过程中主要作用力是强于其他非共价键作用的配位键，从而得到金属有机凝胶具有热稳定性好，热不可逆、机械性能良好等物理凝胶无法比拟的优点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种钴卟啉基金属有机气凝胶的制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种钴卟啉基金属有机气凝胶的制备方法，包括以下步骤:
[0007](I)钴卟啉基金属有机凝胶的制备:按照物质的量比为1:6的比列称取29.5mg, 0.0437mmol 的 TAPP 和 65.3mg, 0.262mmol 的 Co (Ac)2.4H20，分别溶解在 2mL 的二氯甲烷和4mL的无水乙醇中，充分搅拌并超声振荡8-12min，将所得两份溶液混合，进一步将混合液转移到带有25mL的聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，设定此升温程序，由室温升至90°C，保温72h，降温24h，温度降至室温时得深紫色钴卟啉基金属有机凝胶；
[0008](2)钴卟啉基金属有机气凝胶的制备:
[0009]I)钴卟啉基金属有机凝胶前处理:将步骤(I)中老化2天后的钴卟啉基金属有机凝胶用滤纸包裹置于索氏提取器中，再向250mL平底烧瓶中加入150mL无水乙醇，进行溶剂交换和洗涤，提取23-25h后，凝胶中多余盐及二氯甲烷被除尽，得疏松状的钴卟啉基金属有机气凝胶前体；
[0010]2)超临界0)2制备钴卟啉基金属有机气凝胶:设定好干燥条件，然后上述钴卟啉基金属有机气凝胶前体装入到超临界设备中的高压釜内，通入CO2待整个体系中的条件达到预先设定的参数时持续通气5h，并每隔半小时从萃取釜的出口处放出溶剂，待反应结束时，在恒温条件下缓慢放出体系中的C02，3-4小时放完，取出样品，即得对应的钴卟啉基金属有机气凝胶。
[0011]作为本发明进一步的方案:步骤(2)中的所述干燥条件为:温度32 °C，压强7.38Mpa。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:由钴卟啉基金属有机凝胶制备的钴卟啉基金属有机气凝胶具有多孔结构以及高比表面积等特点，钴卟啉基金属有机气凝胶对极性溶剂分子、罗丹明B和亚甲基蓝有很好的吸附性，这对钴卟啉基金属有气机凝胶作为作为催化剂在催化领域和降解有机污染物方面有着重要的实用价值。
【附图说明】
[0013]图1为钴卟啉基金属有机凝胶的制备流程图。
[0014]图2为TAPP与钴卟啉基金属有机气凝胶的红外光谱图。
[0015]图3为TAPP的紫外光谱图。
[0016]图4为钴卟啉基金属有机气凝胶的紫外光谱图。
[0017]图5为钴卟啉基金属有机气凝胶的扫描电镜图。
[0018]图6为钴卟啉基金属有机气凝胶的扫描电镜图。
[0019]图7为钴卟啉基金属有机气凝胶的透射电镜图。
[0020]图8为钴卟啉基金属有机气凝胶的透射电镜图。
[0021]图9为钴卟啉基金属有机气凝胶的N2吸附等温曲线及孔径分布图。
[0022]图10为每克钴卟啉基金属有机气凝胶在室温下对不同溶剂的吸附能力对比图。
[0023]图11为钴卟啉基金属有机气凝胶吸附罗丹明B的紫外-可见光谱图。
[0024]图12为钴卟啉基金属有机气凝胶吸附亚甲基蓝的紫外-可见光谱图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]请参阅图1?3，本发明实施例中，一种钴卟啉基金属有机气凝胶的制备方法，包括以下步骤:
[0027](3)钴卟啉基金属有机凝胶的制备:按照物质的量比为1:6的比列称取29.5mg, 0.0437mmol 的 TAPP 和 65.3mg, 0.262mmol 的 Co (Ac)2.4H20，分别溶解在 2mL 的二氯甲烷和4mL的无水乙醇中，充分搅拌并超声振荡8-12min，将所得两份溶液混合，进一步将混合液转移到带有25mL的聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，设定此升温程序，由室温升至90°C，保温72h，降温24h，温度降至室温时得深紫色钴卟啉基金属有机凝胶；
[0028](4)钴卟啉基金属有机气凝胶的制备:
[0029]3)钴卟啉基金属有机凝胶前处理:将步骤(I)中老化2天后的钴卟啉基金属有机凝胶用滤纸包裹置于索氏提取器中，再向250mL平底烧瓶中加入150mL无水乙醇，进行溶剂交换和洗涤，提取23-25h后，凝胶中多余盐及二氯甲烷等被除尽，得疏松状的钴卟啉基金属有机气凝胶前体；
[0030]4)超临界0)2制备钴卟啉基金属有机气凝胶:设定好干燥条件:温度32°C，压强7.38MPa，然后上述钴卟啉基金属有机气凝胶前体装入到超临界设备中的高压釜内，通入CO2待整个体系中的条件达到预先设定的参数时持续通气5h，并每隔半小时从萃取釜的出口处放出溶剂，待反应结束时，在恒温条件下缓慢放出体系中的CO2，3-4小时放完，取出样品，即得对应的钴卟啉基金属有机气凝胶。
[0031]用紫外可见光谱仪(UV- 1800，shimadzu)测试卟啉的紫外可见光谱，用紫外-可见光谱仪(UV-3310)测试了钴卟啉基金属有机气凝胶的紫外可见光谱，用红外光谱仪(BEQUZNDX550 - FTIR，KBr压片)测试金属有机气凝胶的红外光谱，用扫描电镜(Quanta-400FEG)、高分辨透射电镜(JEOL JEM-3010)对金属有机气凝胶的形貌进行了表征，另外通过孔径分析仪(Autosorb-1)对气凝胶的具体孔结构信息进行了分析。
[0032]FT-