System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物及其制备方法和光催化应用技术_技高网
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一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物及其制备方法和光催化应用技术

技术编号:41322616 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-13 15:01
本发明专利技术公开了一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物及其制备方法和光催化应用,通过一锅法实现傅克烷基化反应和成盐反应,一步法氟硼荧类衍生物与交联剂交联制备离子型多孔有机聚合物,制得的离子型多孔有机聚合物可以应用于光催化降解水中有机污染物。可以在很短的时间内将水中的BPA,甲基橙,刚果红,亚甲基蓝和罗丹明B的降解,其中,对于双酚A这种高浓度100ppm的有机污染物,该离子型多孔有机聚合物在40分钟内可以实现完全去除,是目前已知最高效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化材料,具体涉及到一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物及其制备方法和光催化应用


技术介绍

1、持久性污染物是指那些在环境中难以分解和消除的化学物质,具有长期存在的特性,例如一些有机染料和双酚a等化合物。这些物质可以在环境中长时间存在,对生态系统和人类健康造成潜在风险。为了减少持久性污染物的排放和缓解其对环境的影响,人们已经开发了多种处理方法。这些方法包括生物吸附降解法、非生物吸附降解法、化学降解法、超声波催化降解法、光催化降解法等。然而,传统的处理方法可能存在一些局限性,如去除效率不高、成本较高以及易造成二次污染等。因此,研究和开发新的技术和方法,以提高持久性污染物的处理效率,并寻求更可持续和经济的解决方案是当前的热点研究方向。

2、光催化技术是一种利用光能来加速化学反应的技术。在该技术中,光催化剂(通常是半导体材料)能够在光照条件下吸收光能,并通过产生的电子-空穴对在催化剂表面上进行化学反应。在光照条件下,光催化剂可以将电子从价带跃迁至导带,形成自由电子和空穴。这些自由电子和空穴能够与吸附在催化剂表面的分子发生反应,从而产生有用的化学物质或降解有害物质。相较于传统的催化技术,光催化技术具有能量高效、环境友好和选择性强等优点。因此,光催化技术在环境保护领域得到广泛应用,用于降解有机污染物、杀灭细菌和病毒、去除有害气体等。

3、然而,光催化技术也面临一些挑战,例如催化剂的稳定性、循环性能、催化效率和可见光吸收效率等方面仍需进一步研究和改进。离子型多孔聚合物具有较高的稳定性和循环性能,并且能够为吸附提供静电作用,从而提高吸附驱动力,有利于加速传质过程以实现了更好地匹配吸附-光降解过程,从整体上提高光催化降解效率。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。

3、因此,本专利技术的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物。

4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:所述离子型多孔有机聚合物由氟硼荧类衍生物与芳基亚甲基的交联剂通过交联反应得到;

5、其中:

6、(i)氟硼荧类衍生物的母体选自结构式如式(i-1)~式(i-3)所示化合物中的一种:

7、

8、含芳基亚甲基的交联剂的单体选自结构式如式(ii-1)~式(ii-5)所示化

9、

10、(ii)氟硼荧类衍生物与芳基亚甲基的交联剂单体的摩尔比为1:5~5:1;

11、(iii)结构式如式(i-1)~式(i-3)任一所示氟硼荧类衍生物母体的苯环对位碳和吡啶基团上的氮同时与结构式如式(ii-1)~式(ii-5)任一所示交联剂单体中与氯相连的芳基亚甲基连接。

12、本专利技术的再一目的是,提供一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法。

13、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:向反应瓶中依次加入氟硼荧类衍生物母体、交联剂单体、1,2-二氯乙烷,超声混匀,得到反应体系i;

14、反应体系i置换氮气三次,在氮气氛围下分四批加入三氯化铁并通氮气10min,加完后继续通氮气5~10min,油浴反应3~5天,反应后冷却至室温,过滤分离得到固体产物;

15、固体产物干燥后通过溶剂洗涤,再通过甲醇进行索氏提取,提取得到的固体经真空干燥即得到基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物。

16、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述油浴反应的反应温度为70~90℃。

17、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述氟硼荧类衍生物母体与交联剂单体的摩尔比为1:5~5:1。

18、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述反应体系i中的反应物和溶剂1,2-二氯乙烷的固液比为1~10:30g/ml。

19、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述反应体系i中的反应物与三氯化铁的摩尔比为1:3~1:5。

20、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法的一种优选方案,其中:所述固体产物干燥后通过溶剂洗涤,其中,所述溶剂包括二氯甲烷、四氢呋喃或甲醇中的一种。

21、本专利技术的再一目的是,提供一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物作为催化剂在光催化降解水中有机污染物中的应用。

22、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物在光催化降解水中有机污染物中的应用的一种优选方案,其中:所述有机污染物包括bpa,甲基橙,刚果红,亚甲基蓝、罗丹明、双酚a。

23、作为本专利技术所述基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物在光催化降解水中有机污染物中的应用的一种优选方案,其中:所述有机污染物为双酚a时,水中双酚a浓度为10~200ppm时对应的离子型多孔有机聚合物的用量为0.1~1mg/ml。

24、本专利技术有益效果:

25、本专利技术基于氟硼荧类衍生物,通过一锅法实现傅克烷基化反应和成盐反应,一步实现氟硼荧类衍生物与交联剂交联制备离子型多孔有机聚合物,制得的离子型多孔有机聚合物可以应用于光催化降解水中有机污染物。可以在很短的时间内将水中的bpa,甲基橙,刚果红,亚甲基蓝和罗丹明b的降解,其中,对于双酚a这种高浓度100ppm的有机污染物,该离子型多孔有机聚合物在40分钟内可以实现完全去除,是目前已知最高效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物,其特征在于:所述离子型多孔有机聚合物由氟硼荧类衍生物与含芳基亚甲基的交联剂通过交联反应得到;

2.如权利要求1所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:包括,

3.如权利要求2所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述油浴反应的反应温度为70~90℃。

4.如权利要求3所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述氟硼荧类衍生物母体与交联剂单体的摩尔比为1:5~5:1。

5.如权利要求3所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述反应体系I中的反应物和溶剂1,2-二氯乙烷的固液比为1~10:30g/ml。

6.如权利要求3所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述反应体系I中的反应物与三氯化铁的摩尔比为1:3~1:5。

7.如权利要求3所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述固体产物干燥后通过溶剂洗涤,其中,所述溶剂包括二氯甲烷、四氢呋喃或甲醇中的一种。

8.如权利要求1所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物作为催化剂在光催化降解水中有机污染物中的应用。

9.如权利要求8所述的离子型多孔有机聚合物的应用,其特征在于:所述有机污染物包括BPA,甲基橙,刚果红,亚甲基蓝、罗丹明、双酚A。

10.如权利要求8所述的离子型多孔有机聚合物的应用,其特征在于:所述有机污染物为双酚A时,水中双酚A浓度为10~200ppm时对应的离子型多孔有机聚合物的用量为0.1~1mg/mL。

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【技术特征摘要】

1.一种基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物,其特征在于:所述离子型多孔有机聚合物由氟硼荧类衍生物与含芳基亚甲基的交联剂通过交联反应得到;

2.如权利要求1所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:包括,

3.如权利要求2所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述油浴反应的反应温度为70~90℃。

4.如权利要求3所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述氟硼荧类衍生物母体与交联剂单体的摩尔比为1:5~5:1。

5.如权利要求3所述的基于氟硼荧的离子型多孔有机聚合物的制备方法,其特征在于:所述反应体系i中的反应物和溶剂1,2-二氯乙烷的固液比为1~10:30g/ml。

6.如权利要求3所述的基于氟硼荧的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王丹凤董静雯王鑫顾培洋
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:

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