基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物及其合成方法和應用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物及其合成方法和應用。采用的技術(shù)方案是：將Ni(NO3)2，1,3,5-三(1-咪唑基)苯，4,4'-聯(lián)吡啶，N,N-二甲基甲酰胺加入反應釜中，于常溫下，攪拌；將反應釜密封后放入烘箱中，于溫度413K下，保持3天；緩慢冷卻到室溫，得到深藍色塊狀晶體；洗滌、過濾并干燥，得目標產(chǎn)物。本發(fā)明專利技術(shù)所制備的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物顯示出很強的染料降解性能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的合成及應用，具體的說，涉及一種由Ni(II)和1,3,5-三(1-咪唑基)苯構(gòu)筑的3D金屬有機框架(MOFs)，其顯示出很強的染料降解性能。
技術(shù)介紹
金屬有機骨架材料(MOFs)在很多方面都有應用，比如磁性，催化，氣體吸附，氣體分離，熒光探針等領(lǐng)域已被廣泛關(guān)注。金屬有機骨架材料的合成可通過設計、選擇有機配體和金屬單元來定向構(gòu)建。配位聚合物獨特的結(jié)構(gòu)可能是由于通過不同的構(gòu)建模塊和反應條件調(diào)節(jié)金屬與配體的配位方式。中國現(xiàn)已是全球最大的染料生產(chǎn)國，每年染料產(chǎn)量達150000噸，環(huán)境污染現(xiàn)象非常嚴重，隨著染料結(jié)構(gòu)的日趨復雜，染色工藝的不斷發(fā)展，性能越來越穩(wěn)定，這些染料廢水的處理更加復雜。利用不同的污水處理技術(shù)處理不同種類的染料廢水，實現(xiàn)污水達標排放或者回收利用，是當前迫切需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是利用NiII作為金屬節(jié)點，利用1,3,5-三(1-咪唑基)苯作為有機配體，在一定的溫度下，利用溶劑熱的方法合成一種配位聚合物。本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，包括以下合成步驟：1)將Ni(NO3)2，1,3,5-三(1-咪唑基)苯，4,4'-聯(lián)吡啶，N,N-二甲基甲酰胺加入反應釜中，于常溫下，攪拌；2)將反應釜密封后放入烘箱中，于403-423K下，保持3-4天；3)緩慢冷卻到室溫，得到晶體；4)洗滌、過濾并干燥，得目標產(chǎn)物。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)所制備的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，可以高效的降解水中的有機染料亞甲基藍。本專利技術(shù)的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，制備方法簡單，具有很大的應用前景。附圖說明圖1是本專利技術(shù)基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的合成示意圖。圖2是本專利技術(shù)基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的配位結(jié)構(gòu)圖。圖3是本專利技術(shù)基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的三維結(jié)構(gòu)圖。圖4是本專利技術(shù)基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物降解有機染料的紫外可見光譜圖。具體實施方式實施例1基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物將0.046mmol的Ni(NO3)2，0.072mmol的1,3,5-三(1-咪唑基)苯，0.128mmol4,4'-聯(lián)吡啶，6mlN,N-二甲基甲酰胺加入反應釜中，并且常溫條件攪拌30min。將反應釜密封好放入烘箱中。加熱使烘箱的溫度達到413K，并保持溫度在此條件下保溫72小時。以15-20℃·h-1的降溫速率緩慢冷卻到室溫，得到深藍色塊狀晶體；洗滌、過濾并干燥，即為目標產(chǎn)物基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，產(chǎn)率為58％。本專利技術(shù)合成的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的配位結(jié)構(gòu)如圖2所示，一個Ni連接六個1,3,5-三(1-咪唑基)苯，形成六配位模式。該晶體結(jié)構(gòu)屬于P2(1)/n空間群，單斜晶系，分子式為：C30H32N12Ni。α＝β＝90.00(0)0，γ＝108.03(0)0，該化合物是由Ni-N鏈結(jié)構(gòu)建的配位聚合物。本專利技術(shù)合成的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的三維結(jié)構(gòu)如圖3所示。NiII作為金屬節(jié)點，連接配體(1,3,5-三(1-咪唑基)苯)形成一個二維平行四邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再通過金屬結(jié)點NiII在垂直方向進行延伸就形成了開放的平行四邊形孔道。實施例2基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物降解有機染料方法：以實施例1制備的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物對有機染料進行降解。取有機染料亞甲基藍溶于DMF溶液中，得到亞甲基藍的濃度都為10ppm的染料溶液。取已配好的10ppm亞甲基藍染料溶液50ml，加入基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物20mg，于室溫下攪拌。用紫外可見光譜檢測。每隔10min取一次樣(0min，10min，20min，30min，40min，50min，60min，70mm，80min，90min)，離心，然后用紫外可見光譜檢測混合染料溶液中染料亞甲基藍濃度的變化。結(jié)果如圖4所示，圖中峰值從上到下依次為0min，10min，20min，30min，40min，50min，60min，80min，90min。由圖4可見，有機染料溶液亞甲基藍在650nm的特征峰強度逐漸減小。在90min時，染料基本降解完全。這說明本專利技術(shù)的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的晶體結(jié)構(gòu)對亞甲基藍具有很好的降解作用。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，其特征在于，包括以下合成步驟：1)將Ni(NO3)2，1,3,5?三(1?咪唑基)苯，4,4'?聯(lián)吡啶，N,N?二甲基甲酰胺加入反應釜中，于常溫下，攪拌；2)將反應釜密封后放入烘箱中，于403?423K下，保持3?4天；3)緩慢冷卻到室溫，得到晶體；4)洗滌、過濾并干燥，得目標產(chǎn)物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，其特征在于，包括以下合成步驟：
1)將Ni(NO3)2，1,3,5-三(1-咪唑基)苯，4,4'-聯(lián)吡啶，N,N-二甲基甲酰胺加入反應
釜中，于常溫下，攪拌；
2)將反應釜密封后放入烘箱中，于403-423K下，保持3-4天；
3)緩慢冷卻到室溫，得到晶體；
4)洗滌、過濾并干燥，得目標產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，其特征在于：將
0.046mmol的Ni(NO3)2，0.072mmol的1,3,5-三(1-咪唑基)苯，0.128mm...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓正波，張靜，劉琳，
申請(專利權(quán))人：遼寧大學，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21