一种Ga-TATB材料的快速室温制备方法及应用技术

技术编号：41327369 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-13 15:05

一种Ga‑TATB材料的快速室温制备方法及应用，制备方法如下：将Ga(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;·xH<subgt;2</subgt;O溶于去离子水中，保持溶液浓度为0.2 mol/L，超声使其充分溶解；将2，4，6‑三（4‑羧基苯基）‑1，3，5‑三嗪溶于去离子水中，保持溶液浓度为0.2 mol/L，加入三乙胺促进溶解，超声使其充分溶解；将步骤一和步骤二的两种溶液混合，Ga‑TATB立即形成，倒置容器Ga‑TATB不流动；将所获的Ga‑TATB用去离子水洗涤3–4次以除去多余的金属离子和配体，离心分离后，进行冷冻干燥，得到干燥的Ga‑TATB；本发明专利技术合成的Ga‑TATB具有制备方法简便、比表面积较大、孔道结构多级次、活性位点丰富和吸附量较大等优点，在去除水溶液中的TC方面拥有潜在的应用前景。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料与环境材料制备领域，特别涉及一种ga-tatb材料的快速室温制备方法及应用。

技术介绍

1、随着工业化的发展和社会的进步，大量的废水排放到环境中，造成了严重的水污染。药物抗生素作为地表水和地下水等环境中经常被检测到的一类新兴污染物，近几十年来越来越受到人们的关注。四环素（tetracycline hydrochloride, tc）作为最常见的四环素类抗生素之一，化学结构稳定，不易被生物降解，在环境中的残留可导致耐药微生物和耐药基因的增加，加速抗生素耐药性的传播和扩散，对生态系统功能和人类健康构成潜在威胁。现有的吸附法、过滤法、光催化法、电化学降解法和生物降解法等都对去除水环境中的tc类抗生素进行了研究，其中吸附法因操作简单、成本低廉而成为首选方法。

2、开发对抗生素具有高亲和力和大容量的吸附剂是去除水中tc抗生素的关键。金属有机凝胶（metal–organic gels, mogs）是一种新兴的、通过金属离子与有机配体配位形成的多孔网络。受益于独特的分级次孔道结构、大比表面积、高热稳定性和开放的金属位点，mogs在催化、荧光传感、吸附等领域显示出极高的应用潜力。传统的mogs合成需要适当的诱导作用，如提高反应物浓度、提高温度、延长放置时间或添加其他有机溶剂以促进凝胶化，防止沉淀或晶体生长。然而，这些方法可能导致反应物、能源、时间的过度消耗。因此，探索在温和的条件下以可持续方式制备mogs仍然是一个巨大的挑战。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题

2、本专利技术中，ga-tatb为镓基金属凝胶，tatb为2，4，6-三（4-羧基苯基）-1，3，5-三嗪，tea为三乙胺。

3、一种ga-tatb材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：包括如下步骤：

4、步骤一：将ga(no3)3·xh2o溶于去离子水中，保持溶液浓度为0.2 mol/l，超声使其充分溶解，命名为a溶液；

5、步骤二：将tatb溶于去离子水中，保持溶液浓度为0.2 mol/l，加入tea促进溶解，超声使其充分溶解，命名为b溶液；

6、步骤三：按照体积比为1:1的比例将a、b溶液混合，ga-tatb立即形成，倒置容器ga-tatb不流动；

7、步骤四：将所获的ga-tatb用去离子水洗涤3–4次，除去多余的金属离子和配体，离心分离后，进行冷冻干燥，得到干燥的ga-tatb。

8、优选的，步骤二中，在10 ml的 tatb溶于去离子水所得的溶液中加入1 ml tea帮助溶解。

9、优选的，步骤四中，8000r离心10 min分离后，冷阱温度为–65℃条件下进行冷冻干燥。

10、本专利技术提供了ga-tatb粉末在去除水体中tc时，其中ga-tatb粉末在水体中的用量为1.0 g/l，吸附温度为298 k，转速为150 rpm。

11、本专利技术的有益效果是：

12、本专利技术提供的ga-tatb是在室温下水溶液中快速制备而得，其制备过程的步骤简单、条件温和且节约能源，该材料可作为去除水溶液中tc的吸附剂，为实际抗生素废水修复提供。

13、本专利技术所制备的ga-tatb具有以下优势：

14、1、大的比表面积，分级次的孔道结构；

15、2、具有丰富的活性位点；

16、3、对tc的饱和吸附量可达到149.92 mg/g。

17、本专利技术提供的ga-tatb的制备方法简单，合成的ga-tatb具有较大的比表面积、分级次的孔道结构、丰富的活性位点和优异的热稳定性，可以有效去除水溶液中的四环素类抗生素。

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【技术保护点】

1.一种Ga-TATB材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：包括如下步骤：

2. 根据权利要求1所述的Ga-TATB材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：步骤二中，在10 mL的 TATB溶于去离子水所得的溶液中加入1 mL TEA帮助溶解。

3. 根据权利要求1所述的Ga-TATB材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：步骤四中，8000 r离心分离10 min后，在冷阱温度为–65℃条件下进行冷冻干燥。

4.权利要求1所述的方法制得的Ga-TATB材料用于去除水溶液中的TC。

5.根据权利要求1所述的Ga-TATB材料吸附去除水溶液中TC时，其特征在于：所述的Ga-TATB材料在水溶液中的用量为1.0 g/L，吸附温度为298 K，转速为150 rpm。

【技术特征摘要】

1.一种ga-tatb材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：包括如下步骤：

2. 根据权利要求1所述的ga-tatb材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：步骤二中，在10 ml的 tatb溶于去离子水所得的溶液中加入1 ml tea帮助溶解。

3. 根据权利要求1所述的ga-tatb材料的快速室温制备方法及应用，其特征在于：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，谷俊红，侯兆妍，李阳雪，刘志生，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：

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