本发明专利技术属环境功能材料制备技术领域，具体公开了一种苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂的制备方法。首先合成耐高温的高内相材料，其次在管式炉里煅烧成碳泡沫，紧接着把碳泡沫材料泡在锌离子的溶液中，然后加入有机配体(对苯二甲酸)和配体片段(3,5‑二羧基苯硼酸)进行一系列处理后得到吸附剂，并将吸附剂用于木犀草素的选择性识别和分离。制备的乳液印迹聚合物微球具有很强的热稳定性，可以高效吸附木犀草素并具有酸碱控制释放性能。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术属环境功能材料制备
，涉及一种苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂的方法。
技术介绍
大孔材料因其显著的抗压能力受到广泛的关注并且被应用于诸多领域，例如催化剂、组织工程、吸附和分离等等；制备这种大孔材料的传统方法就是通过聚合以表面活性剂来稳定的高内相乳液来制取，高内相乳液(High Internal Phase Emulsion,HIPE)又称高浓乳液，它是一种分散相体积分数大于74.05％的乳液。金属有机框架是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有三维多孔的材料。由于它具有巨大的比表面积和孔径，金属有机框架材料近十几年来被应用到大量的领域，如气体回收，药物载体，催化，分离等领域。最近功能型金属有机框架材料吸引了很大的关注，通过引入功能性单体作为有机配体片段去合成金属有机框架材料。这样的策略大大促进了金属框架材料的使用范围。木犀草素是天然黄酮类化合物，具有多种药理活性，如抗菌，抗癌，抗病毒，抗氧化等能力。提纯花生壳中的木犀草素常用的分离纯化的传统方法主要有大孔树脂吸附分离法、酸沉法、梯度萃取法等。这些方法虽然各有独特优点，但也各有其局限性，其中共性的缺陷是选择性差，重复使用率低，花费巨大。因此，建立和完善选择性识别与分离纯化花生壳提取液中木犀草素的新策略、增加产品得率的同时获得较高纯度吸引了很大的关注。因此本工作是通过原位生长的方法，然后在高内相模板上长出金属有机框架材料，并在金属有机框架材料中引入硼酸单体然后用来吸附木犀草素利用硼亲和作用的原理。
技术实现思路
本专利技术利用原位生长技术制备硼酸修饰型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂(MOF-5-B-CF)。首先合成高内相乳液材料，由甲醛和三聚氰胺组成一个混合溶液，然后引入三乙醇胺，最后形成一个前聚液，然后取前聚液和甲苯剧烈搅拌，形成高内相乳液，然后用乙醇除去杂质，把获得的高内相乳液材料浸泡到锌离子溶液中，然后加入有机配体(对苯二甲酸)和配体片段(3,5-二羧基苯硼酸)在高温高压下在高内相材料生长出金属有机框架材料。然后用来分离纯化木犀草素。专利技术采用的技术方案是：(1)碳泡沫(CF)的制备：将甲醛溶液和三聚氰胺混合，再加入三乙醇胺，50-70℃下500rpm下剧烈搅拌20-40min，得到前聚液；然后向所述前聚液里逐渐滴加甲苯溶液，1000rpm下搅拌2min；得到的乳液在60-80℃下聚合3-5小时，真空50-70℃下烘干12-48小时，得到的高内相乳液分别用管式炉烧釜2小时，以5℃/min加热到400-600℃,得到CF-T；(2)制备CF-500-B-MOF：首先将六水合硝酸锌溶于乙醇和水的混合溶液中，再加入步骤(1)制备的CF-T得到溶液A，然后再向溶液A中加入3,5-二羧基苯硼酸(BBDC)和对苯二甲酸(H2BDC)得到溶液B，将溶液B置于聚四氟乙烯的反应釜中，在100-200℃下反应6-24小时，最后得到的产品用乙醇洗3遍，真空50-70℃下烘干。步骤(1)中，所述的甲醛，三乙醇胺，三聚氰胺,甲苯的比例为3-4mL:2-3mL:1.5-2g:6-10mL。步骤(2)中，所述的CF-500,六水合硝酸锌,乙醇和水的混合溶液的比例为50-100mg:0.1-0.2g:5-15mL。所述乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为1:1。步骤(2)中，所述的3,5-二羧基苯硼酸(BBDC)，对苯二甲酸(H2BDC)的比例为40-50mg:40-50mg。所述3,5-二羧基苯硼酸(BBDC)：CF-T的用量比为40-50mg：50-100mg。本专利技术制备的苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂用于分离纯化木犀草素。本专利技术的技术优点：该产品通过制备硼酸修饰型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂，首先在MOF-5中引入硼酸功能单体，并在大孔材料上原位生长出金属有机框架材料，材料具有耐高温，具有优良的化学性能，此外材料还具有pH响应功能可以简化吸附脱附操作。附图说明图1为不同温度上烧釜的高内相材料的SEM图，其中，A1，A2为没经过烧釜的，B1，B2为400℃烧釜的高内相材料的SEM图，C1，C2为500℃烧釜的高内相材料的SEM图，D1，D2为600℃烧釜的高内相材料的SEM图。图2为实施例1中经过6个小时的聚合时间在高内相材料(500℃)上原位生长金属有机框架材料(A1-A2),经过12个小时的聚合时间在高内相材料(500℃)上原位生长金属有机框架材料(B1-B2),经过24个小时的聚合时间在高内相材料(500℃)上原位生长金属有机框架材料(C1-C2)的SEM图。图3为实施例1中高内相材料(a),在500℃下烧釜的高内相材料(b),经过24个小时的聚合时间在高内相材料(500℃)上原位生长金属有机框架材料(c)的拉曼图。图4为实施例1中高内相材料(a),在500℃下烧釜的高内相材料(b),经过24个小时的聚合时间在高内相材料(500℃)上原位生长金属有机框架材料(c)的X射线衍射谱图。图5为实施例1中高内相材料(a),在500℃下烧釜的高内相材料(b),经过24个小时的聚合时间在高内相材料(500℃)上原位生长金属有机框架材料(c)的X射线光电子能谱图。图6为实施例1所得产物的吸附动力学曲线图。图7为实施例1所得产物的吸附等温曲线图。图8为实施例1所得产物的竞争物吸附曲线图。具体实施方式本专利技术具体实施方式中识别性能评价按照下述方法进行：利用静态吸附实验完成。将10ml一定浓度的LTL溶液加入到离心管中，加入一定量的苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂放在25℃恒温水域中静置若干小时，吸附后LTL含量用紫外可见分光光度计测定，并根据结果计算出吸附容量；饱和吸附后，金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂用高速离心收集，选择几种结构和性质类似的羟基类化合物，作为竞争吸附物，参与研究聚合物的识别性能。下面结合具体实施实例对本专利技术做进一步说明。实施例1：(1)碳泡沫(CF)的制备3mL甲醛溶液和1.5mL三聚氰胺混合，然后再加入2g三乙醇胺，然后在50度下500rpm下剧烈搅拌20min，然后得到前聚液。然后前聚液里逐渐滴加6mL甲苯溶液，然后在1000rpm下搅拌2min。然后得到的乳液在60度下聚合3小时。然后在真空50度下烘干12小时。得到的50mg高内相乳液分别用管式炉烧釜2小时，以5℃/min加热到400，500,600度，得到CF-400,CF-500,CF-600。(2)制备CF-500-B-MOF首先把50mg的CF-500放入到0.1g的六水合硝酸锌溶液中由5mL的乙醇和水组成的混合溶液(v:v,1:1)搅拌6小时在聚四氟乙烯的反应釜中。然后再加入40mg的3,5-二羧基苯硼酸(BBDC)和40mg的对苯二甲酸(H2BDC)在100度下反应6小时。最后得到的产品用乙醇洗3遍，然后再真空50度下烘干。实施例2：(1)碳泡沫(CF)的制备4mL甲醛溶液和2mL三聚氰胺混合，然后再加入3g三乙醇胺，然后在70度下500rpm下剧烈搅拌40min，然后得到前聚液。然后前聚液里逐渐滴加10mL甲苯溶液，然后在1000rpm下搅拌2min。然后得到的乳液在80度下聚合5小时。然后在真空70度下烘干48小时。得到的5本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)碳泡沫(CF)的制备：将甲醛溶液和三聚氰胺混合，再加入三乙醇胺，50‑70℃下500rpm下剧烈搅拌20‑40min，得到前聚液；然后向所述前聚液里逐渐滴加甲苯溶液，1000rpm下搅拌2min；得到的乳液在60‑80℃下聚合3‑5小时，真空50‑70℃下烘干12‑48小时，得到的高内相乳液分别用管式炉烧釜2小时，以5℃/min加热到400‑600℃，得到CF‑T；(2)制备CF‑500‑B‑MOF：首先将六水合硝酸锌溶于乙醇和水的混合溶液中，再加入步骤(1)制备的CF‑T得到溶液A，然后再向溶液A中加入3,5‑二羧基苯硼酸(BBDC)和对苯二甲酸(H2BDC)得到溶液B，将溶液B置于聚四氟乙烯的反应釜中，在100‑200℃下反应6‑24小时，最后得到的产品用乙醇洗3遍，真空50‑70℃下烘干。
【技术特征摘要】
1.一种苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)碳泡沫(CF)的制备：将甲醛溶液和三聚氰胺混合，再加入三乙醇胺，50-70℃下500rpm下剧烈搅拌20-40min，得到前聚液；然后向所述前聚液里逐渐滴加甲苯溶液，1000rpm下搅拌2min；得到的乳液在60-80℃下聚合3-5小时，真空50-70℃下烘干12-48小时，得到的高内相乳液分别用管式炉烧釜2小时，以5℃/min加热到400-600℃，得到CF-T；(2)制备CF-500-B-MOF：首先将六水合硝酸锌溶于乙醇和水的混合溶液中，再加入步骤(1)制备的CF-T得到溶液A，然后再向溶液A中加入3,5-二羧基苯硼酸(BBDC)和对苯二甲酸(H2BDC)得到溶液B，将溶液B置于聚四氟乙烯的反应釜中，在100-200℃下反应6-24小时，最后得到的产品用乙醇洗3遍，真空50-70℃下烘干。2.根据权利要求1所述的一种苯硼酸型金属有机框架材料修饰碳泡沫吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的甲醛，三乙醇胺，三聚氰胺，甲苯的比例为3-4mL：2-3mL：1.5-2g：6-10mL。3.根据权利要求1所述的一种苯硼酸型金属有机框...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘树成，潘建明，夏大厦，姚俊彤，黄伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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