一类六元瓜环-中稀土有机框架聚合物的制备及其应用方法技术

本发明专利技术涉及化学合成技术领域，且公开了一类六元瓜环

【技术实现步骤摘要】
一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备及其应用方法


[0001]本专利技术涉及化学合成
，具体为一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备及其应用方法。

技术介绍

[0002]吸附法是处理废水的最理想方法之一，它是利用多孔性固体作为吸附剂，吸附剂的特点是比表面积大，吸附能力强，速度快，易再生，且物理化学稳定性好。目前常用的吸附剂有以下几种：活性炭吸附机，树脂吸附剂，天然黏土吸附剂，煤及炉渣吸附剂。
[0003]而对于高效吸附剂的开发一直是科研工作者努力的方向。MOFs(金属有机框架材料)兼具有机材料和无机材料的特性，同时具有结构丰富、超大的比表面积、形貌与尺寸可设计性与化学功能多样性等优势，使得其在气体存储与分离、水捕捉、污染物吸附、催化等领域展现了诱人的前景。由此可见，如何设计出具有高效孔道结构的金属有机框架材料对于污染物的吸附就显得尤为重要。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备及其应用方法，具备高效孔道结构的金属有机框架材料对污染物进行吸附的优点，解决了上述
技术介绍
中所提出的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]本专利技术提供如下技术方案：一类六元瓜环
‑
中稀土元素有机框架聚合物晶体，通过如下步骤制备：
[0008]将Q[6]、4,4
’‑
H2BPs、和中稀土金属按摩尔比1：1～3：3～6配料分别称量；
[0009]将Q[6]和稀土金属盐用适量的水，加热，磁力搅拌；
[0010]将4,4
’‑
H2BPs有机配体加入适量的水，强磁力搅拌；
[0011]在搅拌状态下将(3)溶液迅速加入到Q[6]与中稀土元素盐的混合溶液中；
[0012]将(4)的混合溶液转移到高压反应釜中进行加热反应，通过设置不同的温度区间，可以得到不同构型的六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物；
[0013]高压反应釜冷却到常温，静置，收获无色的块状晶体。
[0014]优选的，步骤(2)中加热到50～80℃，强磁力搅拌。
[0015]优选的，步骤(4)中中稀土元素盐为稀土元素的盐酸盐或硝酸盐。
[0016]优选的，步骤(5)中高压反应釜加热条件设置类别为：1)程序升温至100～120℃，恒温10
‑
20h,再以程序降温地方式以每小时降温10℃降温至30℃，恒温10
‑
20h，得到第一种类型地自组装体结构；2)程序升温至180～200℃，恒温10
‑
20h,再以程序降温地方式以每小时降温10℃降温至30℃，恒温10
‑
20h，得到第二种类型地自组装体结构；
[0017]优选的，步骤(6)中静置24h。
[0018]优选的，其所述的合成的两种六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架聚合物都可以实现对重铬酸钾的吸附。
[0019]一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备及其应用，该应用方法为：将按照六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备方法制备的六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物材料加入到重铬酸钾溶液中，六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物通过离子交换和化学吸附的方式吸附废水中的重铬酸钾
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备及其应用方法，具备以下有益效果：
[0021]该六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物的制备及其应用方法，将六元瓜环
‑
中稀土元素有机框架聚合物研磨成粉末，将研磨好的粉末加入到含有重铬酸钾的溶液中，静置一段时间，可以实现对水中污染物重铬酸钾的吸附；通过调控温度条件，可以实现同种元素组成但结构完全不同的六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架聚合物。合成的这类六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架聚合物是含有明显孔洞结构的材料，因此利用这一性质可以实现对污水中重铬酸钾的吸附，为去除环境中的污染物奠定基础。
附图说明
[0022]图1为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在120℃下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er)的晶体结构图；
[0023]图2为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在180℃下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Ho，Er，Tm)的晶体结构图；
[0024]图3为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在120℃下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er)的结构表征；
[0025]图4为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在180℃下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Ho，Er，Tm)的结构表征；
[0026]图5为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在120℃下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er)的热重TG表征；
[0027]图6为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在180℃下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Ho，Er，Tm)的热重TG表征；
[0028]图7为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在120℃下和180℃合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er)对重铬酸钾的吸附等温线图；
[0029]图8为六元瓜环
‑
中稀土金属有机框架结构在180℃条件下合成得到的结构框架(4,4
’‑
H2BPs
‑
Q[6]‑
M
3+
：M＝Tm，Ho，Er)对重铬酸钾的吸附等温线图。
具体实施方式
[0030]下面将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物，其特征在于：该聚合物通过如下步骤制备：S1、将Q[6]、4,4
’‑
H2BPs、和中稀土金属按摩尔比1：1～3：3～6配料分别称量；S2、将Q[6]和中稀土金属盐用适量的水，加热，磁力搅拌；S3、将4,4
’‑
H2BPs有机配体加入适量的水，强磁力搅拌；S4、在搅拌状态下将S3溶液迅速加入到Q[6]与中稀土元素盐的混合溶液中；S5、将S4的混合溶液转移到高压反应釜中进行加热反应，通过设置不同的温度区间，可以得到不同构型的六元瓜环
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中稀土有机框架聚合物；S6、高压反应釜冷却到常温，静置，收获无色的块状晶体。2.根据权利要求1所述的一类六元瓜环
‑
中稀土有机框架聚合物，其特征在于：所述步骤S2中加热到50℃
‑
80℃，加热回流1
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3h，并强磁力搅拌。3.根据权利要求1所述的一类六元瓜环
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中稀土有机框架聚合物，其特征在于：所述步骤S2中加热到50℃<...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓健宏，牟岚，莫发青，陈凯，
申请(专利权)人：深圳市好空气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：