[发明专利]一种咔唑基疏水多孔有机聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种咔唑基疏水多孔有机聚合物及其制备方法和应用。采用的技术方案是：于容器中，以二氯甲烷为溶剂，加入3,6‑二溴咔唑和1,3,5‑三苯基苯；于20℃下，搅拌30分钟后，加入三氯化铝，搅拌并加热回流16h；所得反应物依次用二氯甲烷、乙醇和水洗涤，所得固体产物依次用丙酮、甲醇和二氯甲烷进行索氏提取，经真空干燥，得咔唑基疏水多孔有机聚合物。本发明所制备的多孔有机聚合物具有极好的疏水性能，可以高效选择性吸附水溶液中的有机污染物。

技术领域

本发明涉及一种咔唑基疏水多孔有机聚合物和制备及应用，具体的说，涉及一种具有良好的醇吸附特性的咔唑基疏水多孔有机聚合物的制备及其对水体中有机溶剂的吸附以及分离应用。

背景技术

水体系中的各类有机污染物除了天然生成的有机质(NOM)外，还包括人类工业生产中合成的各类有机质(合成有机化合物SOCs)。水体系中的各类有机污染物成分十分复杂且种类繁多，包括杀虫剂(如有机氯杀虫剂DDT)、农药、易挥发性有机物(VOCs)、有机化学溶剂、有机染料产品等。它们大多是具有致癌性、神经毒性和生殖毒性的内分泌干扰物，具有较高的化学稳定性并难以自然降解，通过生物链传递、循环、累积，最终直接危害人体健康。近年来随着工业进程的快速发展，合成有机化合物SOCs的种类和数量也已经越来越丰富。

现如今有效处理水环境中各类有机污染已成为环境、化工等学科的关注重点，而建设高效吸附材料去除水中的污染物是环境保护的首要任务。近年来，人们投入了大量的精力来探索新型的多孔材料，这种材料具有很高的吸附效率和处理污染水能力。金属有机骨架材料 (MOFs)、多孔有机聚合物材料(Porous Organic Polymers,POPs)、活性炭(AC)等都是目前应用较广泛的吸附剂，这三类吸附剂都具有表面积大，对废水或废气中一定大小的污染物具有良好的吸附能力。但AC的吸附能力随着持续工作时间的增加而减少，达到吸附饱和度后的重新利用所需环境苛刻且消耗大量能量。

MOFs和POPs具有孔隙率高、孔径可调的特点，可根据目标污染物的特性进行特殊设计，是选择性去除水体中有害化合物的理想材料。MOFs由金属离子或金属簇与有机连接体构成，具有结晶多孔结构，现已被广泛用作合成各种多孔材料的前体，除分离外其衍生的多孔材料还广泛用于非均相有机催化领域。但是大多数MOFs对酸或碱敏感，水溶液中有时甚至会水解，而POPs具有极好的物理及化学稳定性，吸附效率高且可重复使用等特性，使得POPs在吸附水体中有机污染物等领域具有广泛的研究前景。

发明内容

本发明的目的是以三氯化铝作为路易斯酸催化剂，3,6-二溴咔唑和1,3,5-三苯基苯为单体，制备了一种咔唑基多孔有机聚合物(CZ-POP)。

本发明采用的技术方案是：一种咔唑基疏水多孔有机聚合物，制备方法包括如下步骤：于容器中，以二氯甲烷为溶剂，加入3,6-二溴咔唑和1,3,5-三苯基苯；于20℃下，搅拌30 分钟后，加入三氯化铝，搅拌并加热回流16h；所得反应物依次用二氯甲烷、乙醇和水洗涤，所得固体产物依次用丙酮、甲醇和二氯甲烷进行索氏提取，经真空干燥，得咔唑基疏水多孔有机聚合物。

进一步的，上述的咔唑基疏水多孔有机聚合物，按摩尔比，3,6-二溴咔唑:1,3,5-三苯基苯:三氯化铝＝3:2:6。

上述的咔唑基疏水有机聚合物作为吸附基质在吸附有机污染物中的应用。方法如下：于含有有机污染物的溶液中，加入上述的咔唑基疏水有机聚合物，搅拌、吸附。

进一步的，上述的应用，所述有机污染物是甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、乙腈、1,4-二氧六环和丙酮。

本发明的有益效果是：本发明所制备的多孔有机聚合物实现对部分有机溶剂的选择性吸收，并且对醇类物质有相对较高的吸附率。且原料易得，合成过程绿色环保，操作简单，故而具有良好的市场经济价值，广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明咔唑基多孔有机聚合物的XRD图。