一种铁基配合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种铁基配合物及其应用，该铁基配合物的制备方法包括：以2‑氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O为原料，以氮‑氮二甲基甲酰胺为溶剂，并按照每1.3838mmol的2‑氨基对苯二甲酸使用1.3838mmolFeCl3·6H2O和30mL氮‑氮二甲基甲酰胺的比例，将2‑氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮‑氮二甲基甲酰胺中，然后采用水热反应制得铁基配合物。该铁基配合物可以用于检测水体中的砷酸根离子浓度，也可用于去除水体中的砷酸根离子。本发明专利技术不仅可以快速检测出水体中的砷酸根离子浓度，检测灵敏度高，而且可以有效去除水体中的砷酸根离子。

An iron based complex and its application

The invention discloses a ferrous complexes and its application, with the iron-based preparation method comprises the following steps of: 2 amino FeCl3 terephthalic acid and 6H2O as raw materials, with nitrogen nitrogen two methyl formamide as solvent, and in accordance with each 1.3838mmol 2 using 1.3838mmolFeCl3 - 6H2O and terephthalic acid amino nitrogen 30mL n two DMF proportion, 2 amino FeCl3 6H2O terephthalic acid and soluble nitrogen nitrogen two dimethylformamide, and then prepared by hydrothermal reaction of iron complexes. The iron based complex can be used to detect the concentration of arsenate ions in water, and it can also be used to remove arsenate ions in water. The invention can not only quickly detect the concentration of arsenate ion in the water body, but also have high detection sensitivity, and can effectively remove the arsenate ion in the water body.

【技术实现步骤摘要】
一种铁基配合物及其应用
本专利技术涉及水体中砷酸根离子检测及去除
，尤其涉及一种铁基配合物及其应用。
技术介绍
砷酸根离子是毒性最强和致癌性最强物质之一，广泛存在于大气、水、土壤、有机体等环境中。火山喷发、风华反应、生物体活动、岩石土壤的腐蚀等地质因素都会导致水和土壤中的砷污染，而含砷矿物质的熔炼、含砷杀虫剂和防腐剂的使用、化石燃料的燃烧等人类活动会对环境造成砷污染。如果人类长期接触砷污染的水，会对人体健康产生严重影响，容易诱发皮肤病变、先天畸形、肾病、肝功能损伤、白血病、动脉粥样硬化、癌症等疾病，甚至死亡。出于对砷污染产生的危机和公共水质的关注，世界卫生组织规定“人类引用水源中砷的浓度限值为10μg/L”，因此对水体等环境中砷酸根离子的检测和去除一直是本领域的研究热点。在现有技术中，通常采用连续的荧光法、比色法、电化学技术来检测水体中的砷酸根离子，并采用吸附法、絮凝法、化学氧化法来去除水体中的砷酸根离子，但是这些方法只具备检测或去除的单一功能，而且用于检测砷酸根离子的方法速度慢、检测灵敏度低，用于去除砷的方法对砷酸根离子的去除效果不理想。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足之处，本专利技术提供了一种铁基配合物及其应用，不仅可以快速检测出水体中的砷酸根离子浓度，检测灵敏度高，而且可以有效去除水体中的砷酸根。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种铁基配合物，其制备方法包括以下步骤：以2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O为原料，以氮-氮二甲基甲酰胺为溶剂，并按照每1.3838mmol的2-氨基对苯二甲酸使用1.3838mmolFeCl3·6H2O和30mL氮-氮二甲基甲酰胺的比例，将2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺中，然后采用水热反应制得铁基配合物。优选地，所述的采用水热反应制得铁基配合物包括：当2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺后，置于120°的环境中进行20～24小时的水热反应，然后进行固液分离，再对固液分离得到的固体进行清洗，并进行48小时的冷冻干燥，从而制得所述的铁基配合物。优选地，所述对固液分离得到的固体进行清洗包括：采用氮-氮二甲基甲酰胺和乙醇分别对固液分离得到的固体进行多次清洗。一种上述的铁基配合物的应用，用于检测水体中的砷酸根离子浓度。优选地，每5mg的所述铁基配合物对水体中砷酸根离子浓度的检测范围为0.1～50μmol/L。一种上述的铁基配合物的应用，用于去除水体中的砷酸根离子。优选地，在去除水体中的砷酸根离子时，所述铁基配合物的用量为0.2g/L，水体的pH值控制在6，处理时间控制在24小时。一种上述铁基配合物的应用，用于检测水体中的砷酸根离子浓度，并去除水体中的砷酸根离子。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术提供的铁基配合物按照每1.3838mmol的2-氨基对苯二甲酸使用1.3838mmolFeCl3·6H2O和30mL氮-氮二甲基甲酰胺的比例，将2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺中，然后采用水热反应制备而成，从而使该铁基配合物具有检测水体中砷酸根离子浓度和去除水体中砷酸根离子的双重功能，克服了现有技术中检测砷酸根离子和去除砷酸根离子功能单一的问题，而且能够预富集水体中的砷酸根离子，检测速度快、检测灵敏度高、检测范围宽、检测限低，在水体中砷酸根离子浓度达到最大限制值之前给予警报，并能将水体中的砷酸根离子有效去除，这有效降低了砷酸根离子污染对环境和人类造成的危害。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例1提供铁基配合物的扫描电镜示意图和透射电镜示意图。图2为本专利技术实施例1提供铁基配合物的X射线衍射图谱。图3为本专利技术实施例1提供铁基配合物对砷酸根离子浓度为0.1～50μmol/L的水体进行浓度荧光检测而得到的荧光强度示意图。图4为本专利技术实施例1提供铁基配合物在其他阳离子或阴离子存在的水体中对砷酸根离子浓度荧光检测而得到的荧光性能示意图。图5为本专利技术实施例1提供铁基配合物在不同砷酸根离子浓度水体中对砷酸根离子的去除效果示意图。图6为本专利技术实施例1提供铁基配合物在不同时间点对水体中砷酸根离子的去除效果示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术的保护范围。下面对本专利技术所提供的铁基配合物及其应用进行详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。一种铁基配合物，其制备方法包括以下步骤：以2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O为原料，以氮-氮二甲基甲酰胺为溶剂，并按照每1.3838mmol的2-氨基对苯二甲酸使用1.3838mmolFeCl3·6H2O和30mL氮-氮二甲基甲酰胺的比例，将2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺中，然后采用水热反应制得铁基配合物。具体地，本专利技术所提供的铁基配合物其制备方法可以包括以下实施方案：(1)2-氨基对苯二甲酸、FeCl3·6H2O、氮-氮二甲基甲酰胺这三者的使用比例最好为1.3838mmol:1.3838mmol:30mL，这一比例不仅可以使制得的铁基配合物对水体中砷酸根离子浓度的检测灵敏度更高，而且能够有效提升对水体中砷酸根离子的去除效果。(2)将2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O置于氮-氮二甲基甲酰胺中后，最好超声5min并搅拌2小时，从而可以使2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O充分均匀地分解于氮-氮二甲基甲酰胺中。(3)所述的采用水热反应制得铁基配合物包括：当2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺后，置于120°的环境中进行20～24小时的水热反应，待降至室温后进行固液分离，再对固液分离得到的固体进行清洗，并进行48小时的冷冻干燥，从而制得八面体结构的铁基配合物。通过将水热反应的反应温度控制在120°，并将水热反应的反应时间控制在20～24小时，从而可以使制得的铁基配合物对水体中砷酸根离子浓度的检测灵敏度更高，而且能够有效提升对水体中砷酸根离子的去除效果。通过对固液分离得到的固体进行清洗，再进行冷冻干燥，从而可以调整所制得铁基配合物的形貌，使所制得铁基配合物的性能更稳定，重复率更高。在实际应用中，当2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺后，可以将其置入反应釜中，再将该反应釜放入鼓风干燥箱中，并以120°进行20～24小时的水热反应，待降至室温后取出反应釜中的悬浮液进行离心分离，再采用氮-氮二甲基甲酰胺和乙醇分别对固液分离得到的固体进行多次清洗，最后置于冷冻干燥装置中进行48小时的冷冻干燥，从而即可制得八面体结构的铁基配合物。进一步地，本专利技术所提供的铁基配合物具有检测水体中砷酸根离子浓度和去除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁基配合物，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：以2‑氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O为原料，以氮‑氮二甲基甲酰胺为溶剂，并按照每1.3838mmol的2‑氨基对苯二甲酸使用1.3838mmolFeCl3·6H2O和30mL氮‑氮二甲基甲酰胺的比例，将2‑氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮‑氮二甲基甲酰胺中，然后采用水热反应制得铁基配合物。

【技术特征摘要】
1.一种铁基配合物，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：以2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O为原料，以氮-氮二甲基甲酰胺为溶剂，并按照每1.3838mmol的2-氨基对苯二甲酸使用1.3838mmolFeCl3·6H2O和30mL氮-氮二甲基甲酰胺的比例，将2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺中，然后采用水热反应制得铁基配合物。2.根据权利要求1所述的铁基配合物，其特征在于，所述的采用水热反应制得铁基配合物包括：当2-氨基对苯二甲酸和FeCl3·6H2O溶于氮-氮二甲基甲酰胺后，置于120°的环境中进行20～24小时的水热反应，然后进行固液分离，再对固液分离得到的固体进行清洗，并进行48小时的冷冻干燥，从而制得所述的铁基配合物。3.根据权利要求2所述的铁基配合物，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云霞，谢东华，周宏建，汪国忠，张海民，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34