基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物及其合成方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的合成及應(yīng)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(jī)框架(MOFs)，其顯示出很強(qiáng)的染料降 解性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)在很多方面都有應(yīng)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(jī)骨架材料的合成可通過設(shè)計(jì)、選擇有機(jī)配體 和金屬單元來定向構(gòu)建。配位聚合物獨(dú)特的結(jié)構(gòu)可能是由于通過不同的構(gòu)建模塊和反應(yīng)條 件調(diào)節(jié)金屬與配體的配位方式。
[0003] 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(dá)150000噸，環(huán)境污染現(xiàn)象非 常嚴(yán)重，隨著染料結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)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(fù)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(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放 或者回收利用，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是利用Ni11作為金屬節(jié)點(diǎn)，利用1，3,5_三（1-咪唑基）苯作為有機(jī)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。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(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：
[0006] 1)將Ni(N03)2，l，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(yīng) 釜中，于常溫下，攪拌；
[0007] 2)將反應(yīng)釜密封后放入烘箱中，于403-423K下，保持3-4天；
[0008] 3)緩慢冷卻到室溫，得到晶體；
[0009] 4)洗滌、過濾并干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明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(jī)染料亞甲基藍(lán)。本發(fā)明的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，制備方法 簡單，具有很大的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的合成示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的配位結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物的三維結(jié)構(gòu)圖。
[0014] 圖4是本發(fā)明基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物降解有機(jī)染料的紫外可見光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物
[0016] 將〇.〇46mmol的Ni(N03)2,0.072mmol的1,3,5-三（1-咪唑基）苯，0.128mmol 4,4'_ 聯(lián)吡啶，6ml N，N-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)釜中，并且常溫條件攪拌30min。將反應(yīng)釜密封好 放入烘箱中。加熱使烘箱的溫度達(dá)到413K，并保持溫度在此條件下保溫72小時(shí)。以15-20 °C · h-Ι的降溫速率緩慢冷卻到室溫，得到深藍(lán)色塊狀晶體;洗滌、過濾并干燥，即為目標(biāo)產(chǎn) 物基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物，產(chǎn)率為58%。
[0017] 本發(fā)明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(gè)Ni連 接六個(gè)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(l)/n空間群，單斜晶 系，分子式為：CsofeNuNi。a=ll. 2986(19)A , b=17. 4760 (31) A , c=12. 1669 (22) A ,α = β = 90.00(0)Q，γ =108.03(0)Q，v= 2284. 42(378)A3。該化合物是由Ni-N鏈結(jié)構(gòu)建的配位聚 合物。
[0018] 本發(fā)明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。Ni11作為金 屬節(jié)點(diǎn)，連接配體（1，3,5_三（1-咪唑基）苯)形成一個(gè)二維平行四邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這個(gè)網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)再通過金屬結(jié)點(diǎn)Ni 11在垂直方向進(jìn)行延伸就形成了開放的平行四邊形孔道。
[0019] 實(shí)施例2基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物降解有機(jī)染料
[0020] 方法：以實(shí)施例1制備的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物對有機(jī)染料進(jìn)行降解。
[0021] 取有機(jī)染料亞甲基藍(lán)溶于DMF溶液中，得到亞甲基藍(lán)的濃度都為lOppm的染料溶 液。
[0022]取已配好的lOppm亞甲基藍(lán)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lOmin取一次樣（Omin，lOmin，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(lán)濃度的變化。結(jié)果如圖4所示，圖中峰值從上到下依次為Omin，lOmin， 20min，30min，40min，50min，60min，80min，90min。由圖4可見，有機(jī)染料溶液亞甲基藍(lán)在 650nm的特征峰強(qiáng)度逐漸減小。在90min時(shí)，染料基本降解完全。這說明本發(fā)明的基于含氮配 體構(gòu)筑的配位聚合物的晶體結(jié)構(gòu)對亞甲基藍(lán)具有很好的降解作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(N〇3)2，l，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(yīng)釜 中，于常溫下，攪拌； 2) 將反應(yīng)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(biāo)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(N03)2,0.072mmol的1,3,5-三（1-咪唑基）苯，0.128mmol 4,4'_聯(lián)吡啶，6ml N，N-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)釜中。3. 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:所述的緩 慢冷卻到室溫的降溫速率為15-20°C · 1Γ1。4. 權(quán)利要求1所述的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物在染料降解中的應(yīng)用。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于方法如下：將權(quán)利要求1所述的基于含氮配 體構(gòu)筑的配位聚合物加入到含有染料的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，在光作用下攪拌，吸附。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的染料是亞甲基藍(lán)。
【專利摘要】本發(fā)明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(yīng)用。采用的技術(shù)方案是：將Ni(NO3)2，1,3,5-三(1-咪唑基)苯，4,4ˊ-聯(lián)吡啶，N,N-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)釜中，于常溫下，攪拌；將反應(yīng)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(lán)色塊狀晶體；洗滌、過濾并干燥，得目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明所制備的基于含氮配體構(gòu)筑的配位聚合物顯示出很強(qiáng)的染料降解性能。
【IPC分類】C07D233/58, C02F103/30, C02F1/00
【公開號(hào)】CN105503734
【申請?zhí)枴緾N201610044504
【發(fā)明人】韓正波, 張靜, 劉琳
【申請人】遼寧大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月22日