配体、共价有机框架材料、COF-ET26/HPAN复合膜及其应用制造技术

配体、共价有机框架材料、COF

【技术实现步骤摘要】
配体、共价有机框架材料、COF
‑
ET26/HPAN复合膜及其应用


[0001]本专利技术涉及膜分离材料
，具体涉及一种配体、共价有机框架材料、COF
‑
ET26/HPAN复合膜及其应用。

技术介绍

[0002]随着合成染料迅速发展，生产品种增多，产量剧增，且具有牢度高的特点而被广泛应用于纺织品印染、造纸、塑料、皮革、橡胶、涂料、油墨、化妆品和感光材料等行业。然而染料在给人们的生活带来绚丽多彩的颜色并产生巨大经济效益的同时，也产生了大量有害的染料废水。这些废水中的染料能吸收光线，降低水的透明度，大量消耗水中的氧，造成水体缺氧，影响水生生物和微生物生长，破坏水体自净。同时，染料中存在的重金属等无法生物降解，在自然环境中能长期存在，并通过食物链不断传递，在人体内积累，严重影响人们身体健康。除染料物质外，染料废水中还含有其它污染物，例如用于染料生产的金属和助剂，它们也对生态环境有害。因此，染料废水被认为是最难处理的有害工业废水之一。
[0003]目前，国内外常用于工业染料废水处理的方法有：生物处理法、化学凝絮法、吸附法和氧化法等。但是这些方法存在着成本高、占地大、完成条件苛刻、处理时间长和应用范围狭窄等缺点。
[0004]膜分离技术作为一种新兴的技术相较于传统分离具有明显的优势，膜分离过程主要利用孔径筛分效应对不同尺寸的溶质进行截留处理，不发生化学变化改变溶液的组分，不仅可以有效分离出染料废水中的染料及重金属离子，使其达到环境排放标准，同时又实现对水资源的进一步回收利用，且处理成本低、性能稳定，被认为是处理染料废水的有效办法。作为膜分离技术的核心，优良的膜应具有较高的渗透性和选择性。但是，传统的聚合物膜通常对尺寸较小的染料分子的排斥率较低，并且大多数膜在强酸强碱的条件下分离性能较差。
[0005]因此，开发新结构的高性能膜材料对膜的研究领域有重要的意义。

技术实现思路

[0006]为了解决现有膜对小尺寸染料分子排斥率低且在强酸强碱条件下分离性能较差的问题，本专利技术提出了一种配体、共价有机框架材料、COF
‑
ET26/HPAN复合膜及其应用。
[0007]本专利技术的技术方案如下：一种制备共价有机框架材料用配体，结构式如下：
。
[0008]一种共价有机框架材料，应用上述制备共价有机框架材料用配体制备而成，所述共价有机框架材料具有如下结构单元：，所述共价有机框架材料命名为COF
‑
ET26。
[0009]一种COF
‑
ET26/HPAN复合膜，所述COF
‑
ET26/HPAN复合膜包括基膜和均匀沉积在所
述基膜上的上述共价有机框架材料；所述基膜为水解后的聚丙烯腈。
[0010]一种上述COF
‑
ET26/HPAN复合膜的应用，应用于染料废水处理中。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的具体有益效果为：本专利技术解决了现有膜对小尺寸染料分子排斥率低且在强酸强碱条件下分离性能较差的问题，提供了一种共价有机框架材料COF
‑
ET26，由共价有机框架材料COF
‑
ET26制成的COF
‑
ET26/HPAN复合膜，即便是对尺寸极小的甲基橙（1.13nm
×
0.42nm）的排斥率也达到了99.3%以上，且在强酸强碱的条件下，依然能保持优秀的分离性能，在染料废水处理中展现了优异的应用前景。
附图说明
[0012]图1为所述共价有机框架材料COF
‑
ET26的合成路线示意图；图2为实施例制备的配体的1H
‑
NMR谱图；图3为实施例制备的配体的
13
C
‑
NMR谱图；图4为实施例制备的COF
‑
ET26/HPAN复合膜的红外表征图；图5为实施例制备的COF
‑
ET26/HPAN复合膜对不同染料的分离性能曲线图；图6为实施例制备的COF
‑
ET26/HPAN复合膜稳定性测试结果示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术的技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术的说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，以下实施例仅用于更好地理解本专利技术的技术方案，而不应理解为对本专利技术的限制。
[0014]本实施例所述配体、COF
‑
ET26的合成路线如图1所示。其中3
‑
乙基
‑4‑
甲酰基苯基硼酸（原料1、CAS：1218790
‑
94
‑
3）、2,4,6
‑
三溴苯
‑
1,3,5
‑
三羧酸三甲基酯（原料2、CAS：574747
‑
52
‑
7）均为从市面上直接采购获得。
[0015]下面描述本专利技术所述配体以及COF
‑
ET26/HPAN复合膜的制备过程和表征结果：第一步、配体的合成：向250mL三口瓶中依次加入3
‑
乙基
‑4‑
甲酰基苯基硼酸（3.56g，31mmol）、2,4,6
‑
三溴苯
‑
1,3,5
‑
三羧酸三甲基酯（1.57g，4.98mmol）、80mL二氧六环、碳酸钾（4.8g，53.9mmol）、8mL蒸馏水和四（三苯基膦）钯（185mg，0.25mmol），然后马上氮气置换三次，将混合物在90℃下搅拌反应24h，反应结束后，将反应体系降至25℃，然后过滤，滤饼用二氧六环冲洗三次，每次5mL；随后用体积比为10:1的石油醚/乙酸乙酯混合溶液作为洗脱剂进行硅胶柱层析，得到白色固体0.95g，即为制备共价有机框架材料用配体，收率为45%。
[0016]对获得的配体分别做核磁共振氢谱分析、碳谱分析、质谱分析和元素分析测试，其中，核磁共振氢谱如图2所示，碳谱图见图3。具体结果如下：氢谱：1H NMR (400 MHz, DMSO)δ8.18 (d, 3 H), 7.95 (d, 3 H), 7.80 (m, 3 H), 4.17 (s, 9 H), 2.51 (m, 6 H), 1.20 (t, 9 H)；碳谱：
13
C NMR (100 MHz, DMSO):δ191.84, 168.07, 143.72, 137.41, 136.96, 135.58, 129.34, 128.85, 128.79, 126.46, 52.72, 25.93, 16.01；质谱表征结果：
ESI（m/z）：[M+H]＋
calcd. for C
39
H
36
O9, 648.24；found, 649.17；元素分析测试结果：Calcd. for C
39<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备共价有机框架材料用配体，其特征在于，结构式如下：。2.一种共价有机框架材料，其特征在于，应用如权利要求1所述制备共价有机框架材料用配体制备而成，所述共价有机框架材料具有如下结构单元：
，所述共价有机框架材料命名为COF
‑
ET26。3.一种COF
‑
ET2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵礼义，李衍初，许名飞，
申请(专利权)人：吉林省卓材新研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：