一种氧化石墨烯-金属配合物的制备方法及其应用与流程

文档序号:17581774发布日期:2019-05-03 20:59阅读:531来源:国知局
本发明涉及氧化石墨烯-金属配合物的
技术领域
,特别是一种氧化石墨烯-金属配合物的制备方法及其应用的
技术领域

背景技术
:含氟化合物在半导体及先进材料制备领域有着非常重要的作用,例如4,4’-(2,2,2-三氟-1-三氟甲基)亚乙基双(1,2-苯二甲酸),简称六氟四酸(6-fta),以及酸酐化的化合物,如4,4′-(六氟异丙烯)二酞酸酐,简称六氟二酐(6-fda)。六氟二酐是制备含氟聚酰亚胺的重要单体。氟聚酰亚胺可用于光学和半导体制造领域,在光通信、无色透明柔性线路板、太阳能电池衬底和有机柔性透明导电膜衬底等有着十分重要的用途。六氟四酸在合成过程中,一般使用氢氟酸作为溶剂在不锈钢容器中进行反应,不可避免会引入少量金属离子如fe、co、ni和pb等,这些金属离子的引入会对后续的聚合物合成造成污染,使应用受到严重的影响,因此有必要将这些金属离子去除并降低到一定的水平。技术实现要素:本发明的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种氧化石墨烯-金属配合物的制备方法及其应用,能够有效去除含氟化合物中的痕量金属离子,操作简单,金属离子去除效果好。为实现上述目的,本发明提出了一种氧化石墨烯-金属配合物的制备方法,包括如下步骤:a)将氧化石墨烯在水中或者金属配合物的有机溶剂中超声分散30~90min,随后加入金属配合物溶液进行高速搅拌1~10h,所述金属配合物为带有n原子的杂环化合物,所述氧化石墨烯和有机配体的质量比为1:20~100;b)通过过滤或离心分离的方法,分离出步骤a)中吸附了金属配合物的氧化石墨烯,用金属配合物的有机溶剂反复洗涤,直到游离的金属配合物被完全除掉,再进行真空干燥4~6h,得到氧化石墨烯-金属配合物。作为优选,所述带有n原子的杂环化合物为带有两个或两个以上吡啶环的有机配体。作为优选,所述带有两个或两个以上的吡啶环的有机配体为具有大π键的杂环化合物,如联吡啶和二吡啶甲醛对苯二腙。作为优选,所述金属配合物的有机溶剂为乙醇。一种氧化石墨烯-金属配合物的应用,包括在含氟化合物中脱除痕量金属离子的应用。作为优选,将氧化石墨烯-金属配合物在水中或者金属配合物的有机溶剂中超声分散30~90min,随后加入待脱除痕量金属离子的含氟化合物,升温搅拌1~24h至溶解,趁热过滤,将滤液自然冷却或者放入冰箱中冷却,使含氟化合物重结晶,所述氧化石墨烯-金属配合物和含氟化合物的质量比为1:100~1000。作为优选,所述含氟化合物为6-fta或6-fda。本发明的有益效果:本发明通过π-π相互作用使具有强π键的特定结构的金属配合物吸附于石墨烯的表面,利用这些金属配合物与金属离子形成强的络合作用,使这种复合的氧化石墨烯-络合物有效去除含氟化合物中的痕量金属离子,操作简单,金属离子去除效果好。【具体实施方式】实施例1:称取0.1g氧化石墨烯加入10ml乙醇,超声分散1h,加入500g的1%联吡啶乙醇溶液,高速搅拌混合3h,将混合的溶液用离心机在5000rpm下离心10min,沉淀物用大量乙醇反复冲洗,置于真空烘箱中干燥5h,得到氧化石墨烯-金属配合物。将0.05g以上制备的样品,加入50ml高纯水,超声分散0.5h后,加入10g的6-fta,升温到80℃使完全溶解,继续搅拌2h,趁热过滤,除掉溶液中的复合物,将滤液自然冷却或放入4℃的冰箱,使6-fta重结晶,过滤得到无色的颗粒状晶体。金属离子含量的测定使用等离子发射光谱,检测金属离子的含量如表1所示,对含量较高的pb、fe、ni和mn的脱除率可达74.63%以上,其中,对于含量最高的金属离子pb的脱除率达到了97.21%。金属离子处理前/ppm处理后/ppm脱除率/%pb0.72830.020397.2127fe0.70890.114983.7918al0.18730.091651.0945ni0.15090.002198.6083mn0.09460.02474.6300sr0.11630.043662.5107cr0.06240.023562.3397co0.01760.011733.5227表1氧化石墨烯-金属配合物脱除6-fta中金属离子情况实施例2:称取与实施例等量的未经金属配合物处理的氧化石墨烯0.05g,加入50ml高纯水,超声分散0.5h后,加入10g的6-fta,升温到80℃,搅拌8h,趁热过滤,除掉溶液中的复合物,滤液自然冷却,或放入4℃的冰箱,使6-fta重结晶,过滤得到无色的颗粒状晶体。金属离子含量的测定使用等离子发射光谱,检测金属离子的含量如表2所示,仅有fe的脱除率相对较高,达到了55.58%,其余的金属离子的脱除率均在33.52%以下,金属离子脱除效果较差。金属离子处理前/ppm处理后/ppm脱除率/%pb0.72830.620314.8291fe0.70890.314955.5791al0.18730.161613.7213ni0.15090.112125.7124mn0.09460.06432.3467sr0.11630.093619.5185cr0.06240.053514.2628co0.01760.011733.5227表2氧化石墨烯脱除6-fta中金属离子情况上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。当前第1页12
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