一类可调控酸性基团有效性的共价有机框架材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一类可调控酸性基团的共价有机框架

【技术实现步骤摘要】
一类可调控酸性基团有效性的共价有机框架材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于环境保护和资源回收再利用
，具体涉及一类可调控酸性基团的共价有机框架
(COF)
材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]自然界的氮磷具有资源和污染双重属性，基于离子交换和络合配位作用是分离或富集水中氮磷的重要方法，如水中氮多以铵根正离子形式存在，离子交换是一种很有前景的富集回收氮源的方法，此外，铁
‑
磷络合物是含铁材料分离水中磷酸盐的重要机制，分离或回收水中氮磷有可能实现资源与环境的双赢
。
然而，传统吸附剂
(
如活性炭
、
沸石
、
树脂等
)
等这类多孔材料，其合成和制备难以做到有序多孔及连通性，使得吸附质传质受限和活性位点难以发挥作用，共价有机框架
(COF)
凭借优越的结晶度和比表面积，尤其是可调控的功能位点，成为解决吸附材料有效性的关键共性途径
。
[0003]CN202011本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一类可调控酸性基团的共价有机框架材料，其特征在于，该共价有机框架材料为
TJU
‑
COFs
‑
R
‑
M
‑
X
，其结构式如下：其中
R1代表
‑
H、
‑
OH
或
‑
CH3，
R2代表
‑
SO3H
或
COOH
，
M
代表金属元素，包括
Na、K、Fe、Cu、Zr、Co、Al
或
La
；所述共价有机框架材料以1，3，5‑
三醛基间苯三酚和两种对苯二胺类单体为反应物制成，
X
为带酸性基团的对苯二胺类单体占总的对苯二胺类单体的摩尔百分比，记为
X
％，剩余的对苯二胺类单体记为1‑
X
％；
X
为0～
100。2.
根据权利要求1所述的一类可调控酸性基团的共价有机框架材料，其特征在于，所述的共价有机框架材料为粉末状或海绵状，其中，粉末状材料微观上具有均一微孔结构，孔径为
0.5
～
10nm
；海绵状材料微观上为疏松片状的多孔结构，孔径分布范围为
0.5
～
100nm
；所述的对苯二胺类单体为对苯二胺
、2
，5‑
二氨基苯酚
、2
，5‑
二氨基甲苯
、2
，5‑
二氨基苯磺酸
、2
，5‑
二氨基苯磺酸
、2
，5‑
二氨基苯乙酸
、
联苯胺
、4
，4‑
二氨基
‑
[1
，1‑
联苯
]
‑3，3‑
二磺酸单体中任意选择两种
。3.
一种如权利要求1或2所述的一类可调控酸性基团的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，由1，3，5‑
三醛基间苯三酚和两种对苯二胺类单体为反应物，以对甲苯磺酸为催化剂通过席夫碱反应制备得到
COF
材料，进一步后修饰金属盐合成含金属基的
COF
材料
。4.
根据权利要求3所述的一类可调控酸性基团的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，在反应物中分批加入碳酸氢钠，得到海绵状共价有机框架材料
。
5.
根据权利要求3所述的一类可调控酸性基团的共价有机框架材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)
将两种对苯二胺类单体混合加入对甲苯磺酸，充分研磨；随后加入1，3，5‑
三醛基间苯三酚，继续研磨；
(2)
将步骤
(1)
研磨得到的面团固体于
90
～
150℃
加热
12
～
24h
；
(3)
将步骤
(2)
得到的固体温度降至室温后，依次加入去离子水<...

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟，刘静林，张云惠，徐祖信，王梓豪，李怀正，王涛，何杨，王天宇，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：