[发明专利]一种基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法

说明书

本发明涉及一种基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法。采用的技术方案是：于含有有机染料的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，加入阴离子型金属有机骨架材料，浸泡、吸附；所述的阴离子型金属有机骨架材料为[Me₂NH₂][In(tptc)](DMF)₂(H₂O)₄，其中tptc为[1,1’:4’,1”‑三联苯]‑3,3”,5,5”‑四羧酸盐。本发明所制备的阴离子型金属有机骨架材料材料作为吸附基质，可以高效选择性分离阳离子型有机染料。

技术领域

本发明涉及一种阴离子型金属有机骨架材料用于高效分离有机染料，具体的说，涉及一种具有阳离子交换功能的阴离子型金属有机骨架材料应用于高效分离有机染料。

背景技术

近几年，多功能材料推动着高新技术产业的发展，以生物制药、电子信息、能源、环境保护等为代表的高新技术领域，倍受国内外科学家的关注。金属有机框架(MOFs)材料具有新颖独特的美学结构，并且在气体吸附分离、催化、化学传感、光学以及能量存储等方面具有潜在的应用价值，因此引起了科学家对金属有机框架(MOFs)材料研究的热情。在这些应用中，气体吸附、药物传递和释放主要取决于孔的尺寸和MOFs的类型；而光致发光和传感取决于MOFs材料的组成。因此，合成多孔MOFs改变他们的功能特征以响应主-客体相互作用是一项重要且极具挑战的工作。在报道过的离子型MOFs材料中，多孔的离子型框架MOFs材料由于其可交换和分离染料而备受关注。染料在工业生产中被大量使用，特别是纺织、造纸、化妆品、塑料制品、制药等工业生产中。因此，在进入自然循环系统前，移除分离废物中的染料对环境保护极其重要。

发明内容

本发明的目的是利用溶剂热的方法合成一种阴离子型金属有机骨架材料，用于高效分离有机染料。

本发明采用的技术方案是：一种基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法，方法如下：于含有有机染料的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入阴离子型金属有机骨架材料，浸泡、吸附；所述的阴离子型金属有机骨架材料为[Me₂NH₂][In(tptc)](DMF)₂(H₂O)₄，其中tptc为[1,1’:4’,1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸盐。

上述的基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法，所述的阴离子型金属有机骨架材料是三维阴离子骨架材料，属于四方晶系，空间群为P4₂/mmc，抗衡离子为二甲胺阳离子，具有正方形孔道，孔道直径孔体积为65-73％。

上述的基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法，所述的阴离子型金属有机骨架材料的制备方法包括如下步骤：将In(NO₃)₃，[1,1’:4’,1”-三联苯]-3,3”,5,5”-四羧酸，N,N-二甲基甲酰胺和乙腈加入玻璃瓶中，并且常温条件下搅拌30分钟，将玻璃瓶密封好放入烘箱中，加热使烘箱的温度从室温达到363K，升温速率为5K min^-1，并保持温度在此条件下保温36小时，以5K·h^-1的降温速率缓慢冷却到室温，静置2天后，用DMF溶液洗涤，过滤并在空气中干燥，即为目标产物阴离子型金属有机骨架材料。

上述的基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法，所述的有机染料是阳离子型有机染料。

上述的基于阴离子型金属有机骨架材料高效分离有机染料的方法，所述的阳离子型有机染料是亚甲基蓝。

本发明的有益效果是：本发明所制备的阴离子型金属有机骨架材料可作为主体材料应用于主客体化学的后合成领域。所制备的阴离子型金属有机骨架材料可以作为吸附基质对阳离子型有机染料进行吸附，高效选择性分离阳离子有机染料。本发明的阴离子型金属有机骨架材料制备方法简单，此方法具有普适性，具有很大的应用前景。