基于MOFs的3D纳米印迹孔道及其合成方法与应用

文档序号:31799063发布日期:2022-10-14 18:18阅读:来源:国知局

技术特征:
1.基于mofs的3d纳米印迹孔道的合成方法,其特征在于,包括步骤如下:(1)带氨基的fe基mofs催化中心供体的制备,将六水合氯化铁和2-氨基对苯二甲酸加入n,n-二甲基甲酰胺溶剂中搅拌,将制备好的混合物转移到高压釜反应器中,加热,产物分别用n,n-二甲基甲酰胺、甲醇和水洗涤并干燥,得到带氨基的fe基mofs催化中心供体;(2)先将模板分子和3d孔道前驱体加入反应溶剂中混合均匀,然后加入带氨基的fe基mofs催化中心供体、功能单体和交联剂搅拌,充入惰性气体,静置进行预聚合,得到预聚物溶液;(3)在预聚物溶液中加入引发剂,通入惰性气体,加热搅拌引发模板分子、功能单体和交联剂在3d孔道中的聚合反应,在mofs表面形成印迹孔道层;(4)采用甲醇/乙酸洗脱液,通过索氏萃取方法对反应产物进行模板分子洗脱,再用甲醇和水分别洗涤,离心分离,真空干燥,得到基于mofs的3d纳米印迹孔道。2.根据权利要求1所述基于mofs的3d纳米印迹孔道的合成方法,其特征在于,步骤(2)所述3d孔道前驱体为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、碳纳米管、分子筛中的一种以上,功能单体为丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯酸中的一种以上,模板分子为磺胺甲恶唑,交联剂为正硅酸乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种以上,反应溶剂为二甲基亚砜、乙腈中的一种以上。3.根据权利要求1所述基于mofs的3d纳米印迹孔道的合成方法,其特征在于,步骤(2)所述3d孔道前驱体与模板分子的质量比为2:1-8:1;所述功能单体与模板分子的质量比为2:5-4:5;所述功能单体与交联剂的质量比为1:1-1:3;所述3d孔道前驱体与带氨基的fe基mofs催化中心供体的质量比为5:1-20:1。4.根据权利要求1所述基于mofs的3d纳米印迹孔道的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述充入惰性气体的时间为20-40min,预聚合静置时间为8-16h。5.根据权利要求1所述基于mofs的3d纳米印迹孔道的合成方法,其特征在于,步骤(3)中,所述引发剂为偶氮二异丁腈;通惰性气体的时间为20-60min,聚合加热温度为40-80℃,转速为100-300r/min,聚合时间为8-16h。6.根据权利要求1所述基于mofs的3d纳米印迹孔道的合成方法,其特征在于,步骤(4)中,洗脱液中甲醇/乙酸的体积比为5:1-9:1,洗脱时间为8-16h,真空干燥温度为40-80℃,真空干燥时间为8-16h。7.权利要求1至6任一项所述合成方法制备的基于mofs的3d纳米印迹孔道。8.权利要求7所述基于mofs的3d纳米印迹孔道应用于高级氧化技术中高效去除废水中的有机微污染物,其特征在于,将基于mofs的3d纳米印迹孔道加入含有有机微污染物的废水中,再加入氧化剂,恒温振荡反应,反应温度为20-40℃。9.权利要求8所述基于mofs的3d纳米印迹孔道应用于高级氧化技术中高效去除废水中的有机微污染物,其特征在于,高级氧化技术为过硫酸盐体系或h2o2体系;加入的氧化剂为过硫酸钠或h2o2。10.权利要求8所述基于mofs的3d纳米印迹孔道应用于高级氧化技术中高效去除废水中的有机微污染物,所述有机微污染物和氧化剂的摩尔比为50:1-350:1,基于mofs的3d纳米印迹孔道在废水中的浓度为为0.1g/l-1.0g/l,有机微污染物在废水中的浓度为5mg/l-45mg/l。

技术总结
本发明公开了基于MOFs的3D纳米印迹孔道及其合成方法与应用,该方法如下:先将模板分子和3D孔道前驱体加入溶剂中混合,然后加入带氨基的Fe基MOFs催化中心供体、功能单体和交联剂搅拌,惰性气体下静置预聚合;在预聚物溶液中加入引发剂,惰性气体下加热搅拌聚合;通过索氏萃取对反应产物进行模板分子洗脱,纯化得到基于MOFs的3D纳米印迹孔道。本发明的3D纳米印迹孔道具有模板效应、尺寸排阻效应和限域效应,在废水中对低浓度的有机微污染物表现出超高的降解效率,同时3D纳米印迹孔道将污染物富集在印迹孔道中,提高自由基的利用率,减少氧化剂的使用量,降低处理成本,具有较好的工程应用前景。应用前景。应用前景。


技术研发人员:万金泉 唐敏 叶刚 王艳 闫志成 马邕文 孙戬
受保护的技术使用者:华南理工大学
技术研发日:2022.06.13
技术公布日:2022/10/13
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