[发明专利]一种分子印迹多孔芳香骨架的制备方法及吸附钯应用

说明书

本发明公开了一种分子印迹多孔芳香骨架的制备方法及吸附钯应用，属于环境保护技术领域。先由4‑乙烯基吡啶和K₂PdCl₄合成钯离子印迹复合物(Pd‑MIP)，将其与对乙烯基苯和2,4,6‑三(4‑溴苯基)‑1,3,5‑三嗪通过Heck‑coupling反应合成钯离子印迹多孔三嗪基芳香骨架(Pd‑MIP‑TB‑PAF)。在黑暗条件下，Pd‑MIP‑TB‑PAF可有效富集溶液中的Pd²⁺并将其还原为Pd⁰，此外，其三嗪单元和碳碳双键在拓展的π‑共轭骨架中的相互作用提高了材料的光催化活性，使得Pd‑MIP‑TB‑PAF对钯的吸附容量大。本发明制备Pd‑MIP‑TB‑PAF的方法简单、结构稳定、成本低廉、环境友好，实现了Pd²⁺的高效选择性回收，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种分子印迹多孔芳香骨架的制备方法及吸附钯应用。

背景技术

作为重要的贵金属之一，钯广泛应用于工业催化、电子以及汽车行业等领域(I.H.Kuong,J.Li,J.Zhang,X.Zeng,Estimating the evolution of urban miningresources in Hong Kong,up to the year 2050,Environ.Sci.Technol.,53(2019)1394-1403)。随着社会的高速发展，现有陆地矿石难以满足对钯的需求，因此，从工业废水中选择性回收钯是一种可持续利用资源和缓解自然矿产压力的重要途径。目前，包括多孔聚合物(B.Aguila,Q.Sun,H.C.Cassady,C.Shan,Z.Liang,A.M.Al-Enizic,A.Nafadyc,J.T.Wright,R.W.Meulenberg,S.Ma,A porous organic polymer nanotrap forefficient extraction of palladium,Angew.Chem.Internat.Edit.,59(2020)19618-19622)、无机材料和金属-有机骨架(S.Lin,Y.Zhao,J.K.Bediako,C.-W.Cho,A.K.Sarkar,C.-R.Lim,Y.-S.Yun,Structure-controlled recovery of palladium(II)from acidicaqueous solution using metal-organic frameworks of MOF-802,UiO-66and MOF-808,Chem.Eng.J.,362(2019)280-286)在内的多种吸附剂已经被开发出来并用于捕获钯离子。但是，这些材料缺乏选择性钯的结合位点、吸附容量低、稳定性和重复使用性不理想。近年来，利用光催化剂将高移动性的离子光催化还原为难溶性物质，被认为是解决上述问题最有前途的策略之一。然而，将该策略应用于光催化还原Pd²⁺鲜有报道，其中最重要的原因是钯的化学和物理结构与某些金属类似，难以解决选择性的问题。因此，迫切需要开发选择性高、吸附容量大、稳定性好的光催化材料用于回收钯。