【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料制备，具体地，本专利技术涉及一种多孔有机笼状化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着经济全球化和工业化的持续发展，环境污染问题日益严重。其中有机污染物因为成分复杂、来源广泛和危害巨大而成为防治的重点。光催化技术作为一种新型的利用太阳能来解决环境污染问题的技术手段，备受广大科研学者的关注。
2、卟啉在紫外可见光区表现出强的光吸收(b带在350～450nm，q带在500～700nm)，且具有大的π电子共轭体系，正是由于其特殊的结构，卟啉在光降解有机污染物方面有广泛的应用。但卟啉分子的亲脂特性使其在水溶液无法溶解分散，因此阻碍了其光催化效率，对于一些水溶性的有机污染物废水的降解效率较低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术实施例提出一种多孔有机笼状化合物及其制备方法和应用。
2、第一方面，本专利技术实施例提出了一种多孔有机笼状化合物，包括：多孔有机笼状分子和负载在所述多孔有机笼状分子上的卟啉；所述多孔有机笼状化合物的空间结构式为：
3、
4、所述多孔有机笼状化合物为中空胶囊结构；所述多孔有机笼状化合物由三角块b和含烯烃链a组成，所述多孔有机笼状化合物的结构单元如下所示：
5、
6、所述多孔有机笼状化合物的结构单元由三角块b和含烯烃链a组成；每个结构单元有三条含si支链；不同结构单元间的含si支链连接形成中空胶囊结构；其中，n
7、本专利技术实施例通过优化多孔有机笼状化合物的结构单元，使其具有更加优异的结构稳定性，从而在快速分解有机污染物时有着极其优异的催化活性，在工业废水有机污染物的处理和降解等方面有着巨大的应用前景。
8、在一些实施例中，所述多孔有机笼状分子的结构单元如下所示：
9、
10、所述多孔有机笼状分子的结构单元由三角块b和含烯烃链a组成；每个结构单元有三条含si支链；不同结构单元间的含si支链连接形成中空胶囊结构。
11、第二方面，本专利技术实施例提出了一种如第一方面所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，包括如下步骤：
12、s1，将聚乙二醇和三乙胺在超干二氯甲烷条件下搅拌混合后，再滴加入对甲苯磺酰氯，于室温继续反应；反应结束后，再加入水进行淬灭反应，得到的反应液经萃取得到有机相，并经干燥、旋干、冷却，得到磺酰化聚乙二醇；
13、s2，将四(4-羟基苯基)卟啉溶于超干四氢呋喃中，在室温搅拌下，加入氢化钠进行搅拌反应；之后，再加入所述步骤s1制得的所述磺酰化聚乙二醇继续反应；反应结束后，再加入进行淬灭反应，萃取得到有机相，并经干燥、旋干、透析，得到卟啉-聚乙二醇；
14、s3，将所述步骤s2制得的所述卟啉-聚乙二醇与多孔有机笼状分子、4-二甲氨基吡啶和n,n'-二环己基碳酰亚胺混合后，再加入超干四氢呋喃搅拌反应，反应结束后，将反应液旋干、透析、过滤、干燥，得到所述多孔有机笼状化合物。
15、前述针对多孔有机笼状化合物所描述的特征和优点，同样适用于多孔有机笼状化合物的制备方法，在此不再赘述。
16、在一些实施例中，所述步骤s1中，所述聚乙二醇、所述三乙胺与所述对甲苯磺酰氯的质量比为1:(0.1～0.2):(0.05～0.1)；
17、和/或，所述聚乙二醇的分子量为1000～3000；
18、和/或，所述搅拌混合的温度为0～5℃，混合时间为5～30min；
19、和/或，加入所述对甲苯磺酰氯后，所述反应的时间为5～10h；
20、和/或，所述旋干的温度为30～50℃。
21、在一些实施例中，所述步骤s2中，所述四(4-羟基苯基)卟啉、所述氢化钠与所述磺酰化聚乙二醇的质量比为(0.8～1.5):(0.5～1.5):(10～15)；
22、和/或，搅拌反应的时间为0.5～3h；
23、和/或，加入所述磺酰化聚乙二醇后，所述反应的时间为5～10h；
24、和/或，所述旋干的温度为30～50℃；
25、和/或，所述透析采用的纤维素透析袋的截留分子量为3000～6000；所述透析的时间为5～10h。
26、在一些实施例中，所述步骤s3中，所述卟啉-聚乙二醇、所述多孔有机笼状分子、所述4-二甲氨基吡啶与所述n,n'-二环己基碳酰亚胺的质量比为(2～4):(3～5):(0.5～1):(2～3)；
27、和/或，所述搅拌反应的温度为20～50℃，搅拌时间为20～60h；
28、和/或，所述旋干的温度为30～50℃；
29、和/或，所述透析采用的纤维素透析袋的截留分子量为3000～6000；所述透析的次数为2～5次，每次透析的时间为5～10h；
30、和/或，所述过滤采用的滤膜的孔径为0.1～0.5μm。
31、在一些实施例中，所述步骤s1和/或s2中，采用二氯甲烷对所述反应液进行萃取，采用无水硫酸钠对所述有机相进行干燥。
32、第三方面，本专利技术实施例还提出了一种如第一方面所述的多孔有机笼状化合物在降解有机污染物中的应用，将所述多孔有机笼状化合物作为光催化剂。
33、在一些实施例中，所述有机污染物包括但不限于偶氮类化合物；
34、进一步地，所述偶氮类化合物包括但不限于甲基橙。
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1.一种多孔有机笼状化合物，其特征在于，包括：多孔有机笼状分子和负载在所述多孔有机笼状分子上的卟啉；所述多孔有机笼状化合物的空间结构式为：
2.根据权利要求1所述的多孔有机笼状化合物，其特征在于，所述多孔有机笼状分子的结构单元如下所示：
3.一种如权利要求1或2所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述聚乙二醇、所述三乙胺与所述对甲苯磺酰氯的质量比为1:(0.1～0.2):(0.05～0.1)；
5.根据权利要求3所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述四(4-羟基苯基)卟啉、所述氢化钠与所述磺酰化聚乙二醇的质量比为(0.8～1.5):(0.5～1.5):(10～15)；
6.根据权利要求3所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述卟啉-聚乙二醇、所述多孔有机笼状分子、所述4-二甲氨基吡啶与所述N,N'-二环己基碳酰亚胺的质量比为(2～4):(3～5):(0.5
7.根据权利要求3所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和/或S2中，采用二氯甲烷对所述反应液进行萃取，采用无水硫酸钠对所述有机相进行干燥。
8.一种如权利要求1或2所述的多孔有机笼状化合物在降解有机污染物中的应用，其特征在于，所述多孔有机笼状化合物作为光催化剂。
9.根据权利要求8所述的多孔有机笼状化合物在降解有机污染物中的应用，其特征在于，所述有机污染物包括但不限于偶氮类化合物。
10.根据权利要求9所述的多孔有机笼状化合物在降解有机污染物中的应用，其特征在于，所述偶氮类化合物包括但不限于甲基橙。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔有机笼状化合物，其特征在于，包括：多孔有机笼状分子和负载在所述多孔有机笼状分子上的卟啉；所述多孔有机笼状化合物的空间结构式为：
2.根据权利要求1所述的多孔有机笼状化合物，其特征在于，所述多孔有机笼状分子的结构单元如下所示：
3.一种如权利要求1或2所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述聚乙二醇、所述三乙胺与所述对甲苯磺酰氯的质量比为1:(0.1～0.2):(0.05～0.1)；
5.根据权利要求3所述的多孔有机笼状化合物的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述四(4-羟基苯基)卟啉、所述氢化钠与所述磺酰化聚乙二醇的质量比为(0.8～1.5):(0.5～1.5):(10～15)；
6.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇宙，方仁杰，彭雪峰，
申请(专利权)人：北京深云智合科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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