[发明专利]碳化氮结构支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料及其应用

说明书

本发明公开了一种碳化氮结构支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料及其应用，所述复合材料为碳化氮和多孔席夫碱聚合物的有机复合材料，所述复合材料以碳化氮为骨架，席夫碱聚合物的粒子位于其特定的层状结构上，极大地降低聚合物粒子团聚，合成的复合材料具有更高的比表面积、更丰富的孔结构和更多的吸附位点，可实现人为掌控聚合物粒子的生长合成过程。所述复合材料对水体中的有机氯污染物具有优良的吸附性能，吸附后可洗涤脱附循环利用；所述复合材料的制备过程简单，制备原料廉价。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用于去除水体中有机污染物的碳化氮为骨架支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料及其应用。

背景技术

水体污染问题已经严重威胁到人类的生存及发展，主要是由于大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物造成的。相关技术中，水体污染物的去除采用物理法、化学法或生物法，其中吸附去除是最为经济有效、操作简单的方法。吸附法最重要的就是吸附剂，而吸附剂材料种类繁多，主要有传统材料和多孔有机材料两大类；传统材料由于其比表面积小、吸附容量低且不易回收，在污水处理中的应用受到了限制；而多孔有机聚合物材料因制备过程中粒子随机生长，致使合成出来的聚合物团聚比较严重，空间结构存在一定的不足。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种用于吸附水中有机污染物、不易团聚的碳化氮结构支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料及其应用。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是，一种碳化氮结构支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料，所述复合材料为碳化氮和多孔席夫碱聚合物的复合材料；所述多孔席夫碱聚合物的粒子位于所述碳化氮的层状结构上。

进一步地，所述碳化氮和席夫碱聚合物的摩尔比为1～4:4。

本发明实施例还提供一种碳化氮结构支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料的应用，用于吸附水体中的有机氯污染物。

进一步地，所述有机氯污染物为2,4-二氯苯酚，所述复合材料对其吸附量为71.1mg/g～295.6mg/g。

本发明实施例还提供了一种碳化氮结构的支撑多孔席夫碱聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取适量的三聚氰胺、对苯二甲醛和碳化氮加入到二甲基亚砜溶剂中，于100℃下进行磁力搅拌和抽真空，持续通入氮气3h，调节合成体系为无水无氧体系；

(2)向上述合成体系中加入甲苯，并升温至180℃，冷凝回流72h，得棕色沉淀；

(3)向上述沉淀中加入适量的丙酮，搅拌3h后进行萃取，然后离心分离，得到粗产物；

(4)所述粗产物采用丙酮、四氢呋喃和二氯甲烷依次各洗样三次，然后真空下100℃干燥12h，得到淡黄色固体粉末的碳化氮/多孔席夫碱聚合物复合材料。

进一步地，所述碳化氮的制备方法为：称取适量的三聚氰胺于管式炉中，通入氮气，以2.5℃/min的速率升温至350℃，在此温度下煅烧4h，得固体小颗粒，研磨成粉末得到所述碳化氮。

进一步地，所述三聚氰胺、对苯二甲醛和碳化氮的摩尔比为4:4:1、4:4:2或4:4:4。

相关技术相比，本发明实施例的有益效果是，本发明提供了一种制备简单、廉价、易回收、高吸附性能的碳化氮结构支撑的多孔席夫碱聚合物复合材料，即以碳化氮为骨架，其特定的层状结构为席夫碱聚合物的粒子生长提供支撑，使得聚合物的结构沿特定方向进行，实现人为掌控合成过程，极大地降低聚合物粒子团聚，合成的复合材料具有更高的比表面积、更丰富的孔结构和更多的吸附位点，提升了对水体中微污染物的去除效能。

附图说明

图1为本发明实施例的复合材料SEM图；