一种三聚氰胺基有机多孔材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三聚氰胺基有机多孔材料，其制备方法包括：4,4’‑二溴联苯、三聚氰胺和KOH加入到二甲苯中，加热搅拌反应，去除反应产生的水，得到沉淀；将得到的沉淀过滤，洗涤后干燥即得三聚氰胺基有机多孔材料。本发明专利技术含有共轭结构，可以通过π‑π堆叠效应与难降解有机污染物结合，材料表面积大，增加了对有机污染物的吸附量，有机材料亲水性差，容易与水溶液分离，本发明专利技术由于多孔材料与有机污染物之间作用属于分子间弱相互作用，容易解吸，多孔材料可以重复使用，本发明专利技术高效吸附有机废水中的难降解有机污染物，减少废水排放。

Melamine based organic porous material and preparation method thereof

The invention discloses a melamine-based organic porous material. The preparation method includes: adding 4,4'dibromobiphenyl, melamine and KOH into xylene, heating and stirring reaction, removing the water produced by the reaction, and getting precipitation; filtering the precipitation, washing and drying the melamine-based organic porous material. The present invention contains conjugated structure, which can be combined with refractory organic pollutants through the stacking effect of ____, the surface area of the material is large, the adsorption amount of organic pollutants is increased, the hydrophilicity of the organic material is poor, and it is easy to separate from the aqueous solution. The porous material can be reused. The invention can efficiently adsorb refractory organic pollutants in organic wastewater and reduce wastewater discharge.

【技术实现步骤摘要】
一种三聚氰胺基有机多孔材料及其制备方法
本专利技术涉及污水处理吸附剂材料及制备，具体涉及一种三聚氰胺基有机多孔材料及其制备方法。
技术介绍
难降解有机废水的高效处理已成为环境保护
中亟待解决的难题，难降解有机物按照用途可分为：表面活性剂，染料，农药，抗生素等。它们的化学结构属于多环芳烃类，酚类或杂环类化合物。难降解有机物按照化学结构及用途性质，可以分为以下几类：多环芳烃类化合物，如蒽，萘，苯并(a)芘等；酚和甲酚类，包括烷基酚，氯代酚，硝基酚和各种取代基的甲酚；杂环类化合物，如噻吩、呋喃、喹啉、吡啶等；表面活性剂类，表面活性剂又可以分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性电解质型表面活性剂4类；合成染料类，染料是芳香族有机化合物苯环上的氢被胺基、硝基、卤素取代后生成的芳香族胺类化合物、芳香族硝基化合物、芳香族卤化物、联苯等多苯环取代化合物。染料的种类有很多，有阳离子型染料，阴离子型染料，偶氮型染料等等，其分子量也较大，为147～800，此类废水的特点是：色度高，有机污染物含量高，组分复杂，水质变化大，生物毒性大，难于生物降解，抗光解和抗氧化性强，含有多种具有生物毒性或致癌、致畸、致突变的有机物，且易在水环境中累积。目前，染料污水的处理方法包括：絮凝、吸附、降解等。絮凝方法主要使用氯化铝等高价金属盐絮凝，也有高分子絮凝剂。降解包括生物降解和光降解等。光降解方法是一种有效降解难降解有机污染物的方法。光催化剂可分为：均相催化剂和非均相催化剂。有机污染物降解过程中使用的均相催化剂在水溶液中释放出铁、锰等可变价金属离子，光照下降解有机污染物。该方法高效、便捷、经济，已经被发展和应用，然而，该降解过程中不可避免地引入金属离子到水中，因此使用领域具有一定局限性。非均相光催化剂主要包括：金属氧化物催化剂、金属氧化物-非金属复合催化剂、金属-有机多孔材料催化剂等。通常,难降解有机污染物的光降解历程如下：首先，双键与羟基自由基加成生成多羟基化合物；其次，多羟基化合物被光氧化导致碳碳键断裂生成羰基和羧基化合物；最后，羧酸继续被氧化生成CO2和水。吸附方法是使用吸附剂例如活性炭、金属氧化物、纳米材料、多孔材料等吸附染料，处理污水，吸附具有方便、高效、环境友好的特点。但现有的吸附材料对有机难降解污染物吸附效果差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种三聚氰胺基有机多孔材料及其制备方法，解决现有吸附材料对有机难降解污染物吸附效果差的问题。技术方案：本专利技术所述的三聚氰胺基有机多孔材料，其为包括重复单元的聚合物，重复单元的结构式为：本专利技术所述的三聚氰胺基有机多孔材料的制备方法，包括以下步骤：(1)4,4’-二溴联苯、三聚氰胺和KOH加入到二甲苯中，加热搅拌反应，去除反应产生的水，得到沉淀；(2)将得到的沉淀过滤，洗涤后干燥即得三聚氰胺基有机多孔材料。其中，优选的是：所述步骤(1)中4,4’-二溴联苯、三聚氰胺和KOH的摩尔比为3:1.8～2.4:6.0～9.0。所述反应时间为48～96小时，加热温度为120～140℃。所述步骤(1)中采用集热式恒温加热磁力搅拌器搅拌，反应为油浴反应，采用分水器去除反应产生的水。所述步骤(1)中采用分水器去除反应产生的水。所述步骤(2)中采用热水洗涤后再用无水乙醇洗涤的洗涤方法。所述的三聚氰胺基有机多孔材料作为污水处理吸附剂的应用。有益效果：本专利技术含有共轭结构，可以通过π-π堆叠效应与难降解有机污染物结合，材料表面积大，增加了对有机污染物的吸附量，有机材料亲水性差，容易与水溶液分离，本专利技术由于多孔材料与有机污染物之间作用属于分子间弱相互作用，容易解吸，多孔材料可以重复使用，本专利技术高效吸附有机废水中的难降解有机污染物，减少废水排放。附图说明图1是本专利技术反应过程示意图；图2是三聚氰胺基有机多孔材料、4,4’-二溴联苯和三聚氰胺的红外谱图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯3.0mmol，三聚氰胺2.0mmol，KOH7.0mmol加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h，空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水体积为3×100mL，无水乙醇洗涤(3×30mL)，干燥后得1.05g棕色固体，棕色固体即为三聚氰胺基有机多孔材料，产率74.8％。实施例2选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯3.0mmol，三聚氰胺1.8mmol，KOH7.0mmol加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h，空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水体积为3×100mL，再用无水乙醇洗涤3×30mL，干燥后得0.80g棕色固体，棕色固体即为三聚氰胺基有机多孔材料，产率63.3％。实施例3.选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯3.0mmol，三聚氰胺2.4mmol，KOH7.0mmol加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h。空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水体积为3×100mL，再用无水乙醇洗涤，无水乙醇体积为3×30mL，干燥后得0.99g棕色固体，棕色固体即为三聚氰胺基有机多孔材料，产率70.5％。从实施例1-3可知，当三聚氰胺与4,4’-二溴联苯的摩尔比为1.8～2.4:3时，反应产率较高。实施例4.选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯3.0mmol，三聚氰胺2.0mmol，KOH6.0mmol加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h，空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水体积为3×100mL，再用无水乙醇洗涤，无水乙醇体积为3×30mL，干燥后得1.04g棕色固体，棕色固体即为三聚氰胺基有机多孔材料，产率74.1％。实施例5.选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯3.0mmol，三聚氰胺2.0mmol，KOH9.0mmol加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h。空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水体积为3×100mL，再用无水乙醇洗涤，无水乙醇体积为3×30mL，干燥后得1.05g棕色固体，棕色固体即为三聚氰胺基有机多孔材料，产率74.8％。从实施例1、4、5可知，当硫酸铜与4,4’-二溴联苯的摩尔比为6～9:3时，反应产率较高。实施例6.选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯3.0mmol，三聚氰胺2.0mmol，KOH7.0mmol加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h。空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水体积为3×100mL，再用无水乙醇洗涤，无水乙醇体积为3×30mL，干燥后得0.98g棕色固体，棕色固体即为三聚氰胺基有机多孔材料，产率69.8％。实施例7.选用三口烧瓶，将4,4’-二溴联苯0.94g(3.0mmol)，三聚氰胺0.25g(2.0mmol)，KOH0.39g(7.0mmol)加入到80mL二甲苯中，然后固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上加热，在130℃的油浴下反应72h。空气冷凝后过滤，先用热水洗涤，热水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三聚氰胺基有机多孔材料，其特征在于，其为包括重复单元的聚合物，重复单元的结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种三聚氰胺基有机多孔材料，其特征在于，其为包括重复单元的聚合物，重复单元的结构式为：2.如权利要求1所述的三聚氰胺基有机多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)4,4’-二溴联苯、三聚氰胺和KOH加入到二甲苯中，加热搅拌反应，去除反应产生的水，得到沉淀；(2)将得到的沉淀过滤，洗涤后干燥即得三聚氰胺基有机多孔材料。3.根据权利要求2所述的三聚氰胺基有机多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中4,4’-二溴联苯、三聚氰胺和KOH的摩尔比为3:1.8～2.4:6.0～9.0。4.根据权利要求2所述的三聚氰胺基有机多孔材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超智，沈丹，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32