一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法及其应用技术

一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法及其应用，涉及配合物材料制备以及污水处理技术领域。首先将(Bi(NO3)3·5H2O)溶于去离子水配制成硝酸铋水溶液；接着在室温下，将三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应后即可获得三聚氰胺铋配合物粉体。本发明专利技术采用不同量的三聚氰胺便可获得诸如棒状、带状、片状和盘状三聚氰胺铋配合物，从而实现了多种形态三聚氰胺铋配合物粉体的可控制备。制备的三聚氰胺铋配合物粉体具有良好可光吸收性能和重金属铺集能力的三聚氰胺铋配合物粉体，可以有效去除水体系中的各类污染物，可望用作污水处理用新型材料。

Preparation and Application of Bismuth Melamine Complex Powder

The invention relates to a preparation method and application of bismuth melamine complex powder, which relates to the preparation of complex material and the technical field of wastewater treatment. Bismuth nitrate aqueous solution was prepared by dissolving Bi(NO3)3.5H_2O) in deionized water. Then melamine (C3N3(NH2)3) was added to Bismuth nitrate aqueous solution at room temperature. After ultrasonic dissolution and coordination reaction, bismuth melamine complex powder was obtained. The invention adopts different amounts of melamine to obtain such complexes as rod, band, sheet and disc-shaped bismuth melamine complexes, thereby realizing controllable preparation of various forms of bismuth melamine complexes powder. The prepared bismuth-melamine complex powders have good light absorption properties and heavy metal spreading ability, which can effectively remove various pollutants in water system, and are expected to be used as new materials for sewage treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法及其应用
本专利技术涉及配合物材料制备以及污水处理
，具体是涉及一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法及其应用。
技术介绍
三聚氰胺(C3N6H6，L)是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，为纯白色单斜棱晶体，呈弱碱性(pKb＝8)，在酸性溶液中能形成三聚氰胺盐。单个C3N6H6分子由一个碳氮芳香环和三个氨基组成。有关三聚氰胺(L)与二价金属离子(M2+)(M2+可为Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+)形成的三聚氰胺金属配合物ML2(OH)2研究和报道较多。通常，硝酸铋水溶液呈较强的酸性，而三聚氰胺弱碱性，两者可以发生酸碱中和和配位反应，为获得三聚氰胺铋配合物提供了新的思路和方法。本专利技术正是以三聚氰胺为配体，在常温下通过与Bi3+发生配位反应成功获得了三聚氰胺铋配合物粉体，可望用作污水处理用新型材料。
技术实现思路
本专利技术针对已有制备三聚氰胺金属配合物中所存在的不足之处，提供一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法及其应用。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法，步骤如下：首先将(Bi(NO3)3·5H2O)溶于去离子水配制成硝酸铋水溶液；接着在室温下，将三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应后即可获得三聚氰胺铋配合物粉体。作为本专利技术制备方法的优选技术方案，所述硝酸铋水溶液的浓度为5～15g/L，每1L硝酸铋水溶液中三聚氰胺的添加量为1～30g。所述配位反应的温度为室温，反应时间为2～10min。本专利技术还提供了一种三聚氰胺铋配合物粉体的应用，将三聚氰胺铋配合物粉体投放到含Cr2O72-或Cu2+的污水中，通过络合沉淀反应去除污水中污染物。或者，将三聚氰胺铋配合物粉体投放到含有机染料的污水中，通过可见光催化降解去除污水中污染物。有机染料为罗丹明B、亚甲基蓝和甲基橙。可见光催化降解去除污水中有机染料的处理温度是室温，可见光光源为普通的太阳光。作为本专利技术三聚氰胺铋配合物粉体应用的优选技术方案，投放的三聚氰胺铋配合物粉体与污水中Cr2O72-或Cu2+的摩尔比为1～3：1。或者，向100mL有机染料浓度为10mg/L的污水中投放0.2～1g三聚氰胺铋配合物粉体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在：1)、本专利技术以三聚氰胺为配体，在常温下通过三聚氰胺与Bi3+发生配位反应成功获得了三聚氰胺铋配合物粉体，同时，采用不同量的三聚氰胺便可获得诸如棒状、带状、片状和盘状三聚氰胺铋配合物，从而实现了多种形态三聚氰胺铋配合物粉体的可控制备。2)、本专利技术以三聚氰胺为配体，在常温常压下成功获得了具有良好可光吸收性能和重金属铺集能力的三聚氰胺铋配合物粉体，可以有效去除水体系中的各类污染物，可望用作污水处理用新型材料。3)、本专利技术的制备方法具有操作简单、成本低廉、获得产物量大等特点，为铋配合物粉体的制备和应用提供了新思路和新领域。附图说明图1为实施例1中当三聚氰胺添加量为0.1g时制备产物的形态和化学组成；图2为实施例1中当三聚氰胺添加量为1g时制备产物的形态和化学组成；图3为实施例1中当三聚氰胺添加量为1.5g时制备产物的形态和化学组成；图4为实施例1中当三聚氰胺添加量为3g时制备产物的形态和化学组成；图5a为三聚氰胺铋配合物粉体的可见光吸收光谱，图5b为实施例3中三聚氰胺铋配合物粉体去除污水中有机染料罗丹明B的光催化降解曲线。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术的三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法及其应用作出进一步的详述。本专利技术方法所得产物的结构、形态性能分别采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM，SU8010)和紫外-可见光谱仪(Vb300)来表征和分析。实施例1三聚氰胺铋配合物粉体的制备，步骤如下：分成四组实验，每组实验中首先将0.5g的(Bi(NO3)3·5H2O)溶于100mL的去离子水中配制成硝酸铋水溶液。接着，在室温下，分别将0.1g、1g、1.5g、3g的三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应5min后即可产物。图1～4分别为实施例1中当三聚氰胺添加量为0.1g、1g、1.5g、3g时制备产物的形态和化学组成，通过图1可以看出，采用不同量的三聚氰胺便可获得诸如棒状(图1)、带状(图2)、片状(图3)和盘状(图4)不同形态的三聚氰胺铋配合物。三聚氰胺铋配合物的形成可以看成经过以下两个过程：首先，三聚氰胺发生水解反应生成了L(OH)3；接着，L(OH)3与Bi3+形成了BiL3(OH)3，上述两过程可以用式子(1)和(2)分别表示：实施例2三聚氰胺铋配合物粉体脱除废水中铬和铜的机理称取0.5g的三聚氰胺铋配合物干粉(实施例1中三聚氰胺添加量为1.5g时制备产物)分别放入一定浓度的Cr2O72-和Cu2+废水(三聚氰胺铋配合物粉体与污水中Cr2O72-或Cu2+的摩尔比为1：1以上，适当过量最佳)中，通过快速配位和沉淀反应即可脱除水体中的Cr2O72-和Cu2+等重金属离子。配合物去除Cr2O72-和Cu2+的机理如式子(3)和(4)所示。实施例3三聚氰胺铋配合物粉体去除废水中有机染料性能首先，通过紫外-可见光谱仪可以检测得到三聚氰胺铋配合物粉体的可见光吸收光谱，如图5a所示，可以看出，产物的可见-紫外吸收最大波长约为480nm(见插图)。接着，以浓度为10mg/L，体积为100mL的罗丹明B水溶液为目标有机污染源为对象，分别加入0.2g、0.4g的配合物粉体，超声分散，室温下避光处理60分钟后，再放到太阳光下照射100分钟，体系中罗丹明B浓度(Ct)与照射时间(t)的关系如图5b所示。和不加催化剂情况下对比可以看出，随着太阳光照射时间的延长，体系中罗丹明B的量在逐渐减少，说明配合物具有良好的可见光催化性能。且处理体系中加入0.4g配合物粉体的处理效果要好于加入0.2g配合物粉体，加入0.4g配合物粉体在太阳光下照射100分钟基本可以完全去除罗丹明B。实施例4三聚氰胺铋配合物粉体的制备，步骤如下：首先将1g的(Bi(NO3)3·5H2O)溶于100mL的去离子水中配制成硝酸铋水溶液；接着，在室温下，分别将1g的三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应2min后即可产物，产物即为三聚氰胺铋配合物粉体。实施例5三聚氰胺铋配合物粉体的制备，步骤如下：首先将1.5g的(Bi(NO3)3·5H2O)溶于100mL的去离子水中配制成硝酸铋水溶液；接着，在室温下，分别将3g的三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应10min后即可产物，产物即为三聚氰胺铋配合物粉体。以上内容仅仅是对本专利技术的构思所作的举例和说明，所属本
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离专利技术的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法，其特征在于，步骤如下：首先将(Bi(NO3)3·5H2O)溶于去离子水配制成硝酸铋水溶液；接着在室温下，将三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应后即可获得三聚氰胺铋配合物粉体。

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺铋配合物粉体的制备方法，其特征在于，步骤如下：首先将(Bi(NO3)3·5H2O)溶于去离子水配制成硝酸铋水溶液；接着在室温下，将三聚氰胺(C3N3(NH2)3)加入至硝酸铋水溶液中，经超声溶解和配位反应后即可获得三聚氰胺铋配合物粉体。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硝酸铋水溶液的浓度为5～15g/L，每1L硝酸铋水溶液中三聚氰胺的添加量为1～30g。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配位反应的温度为室温，反应时间为2～10min。4.一种如权利要求1～3任一项所述方法制备的三聚氰胺铋配合物粉体的应用，其特征在于，将三聚氰胺铋配合物粉体投放到含Cr2O72-或Cu2+的污水中，通过络合沉淀反应去除污水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩成良，沈寿国，朱聪，徐泽忠，姚李，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34