[发明专利]一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂及其制备、酸化处理方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂及其制备、酸化处理方法和应用，所述光催化剂的单体中含有萘二酰亚胺和甲酮结构，其结构通式如式Ⅰ所示。本发明的聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物可作为光催化剂，用以降解罗丹明B染料，与传统降解材料相比，本发明的材料具有光催化降解性能，提高降解率，不仅符合环境友好理念，而且具有良好的市场应用前景，为快速、廉价、降解染料废水提供可靠的技术支持。

技术领域

本发明属于光催化污水处理领域，具体涉及一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂及其制备、酸化处理方法和应用。

背景技术

水是生命之源，但是水污染对生态环境和人们的健康带来巨大的威胁，特别是水中的有机污染物，如多氯联苯、抗生素、染料及其中间体等。目前主要治理方法为物理吸附、化学转化和生物降解，但是效果并不十分理想。近年来，光催化氧化降解作为一种高级氧化技术，可将毒性大、难生物降解的有机污染物彻底矿化，然而，目前具有高活性和强矿化能力的光催化剂主要为TiO₂等紫外光活性的催化剂，紫外光只占太阳光的4％～6％，太阳光利用率低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于针对印染行业污水处理过程中存在的技术不足，提供一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂及其制备、酸化处理方法和应用，大大提高了光催化效率同时降低经济成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂，所述光催化剂的单体中含有萘二酰亚胺和甲酮结构，其结构通式如下式Ⅰ所示：

一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1)向容器中加入尿素、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、醋酸锌、咪唑，在140℃、氩气保护下，反应5～10h；

步骤2)待反应冷却至室温后加入盐酸，对反应体系进行真空过滤并用蒸馏水洗涤沉淀直至无氯离子，然后在真空箱中干燥；

步骤3)最后用二甲基亚砜洗涤干燥后的产物，洗涤至溶液无色，收集到的黄褐色固体即为所述聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂。

优选地，步骤1)所述尿素、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、醋酸锌的摩尔比为1:1:1，步骤2)所述盐酸浓度为1mol/L。

一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂的酸化处理方法，包括以下步骤：称量所述聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂0.10～1.00g至容器中，向其中加入98％浓硫酸，超声，再加入50～200mL去离子水，待不溶性沉淀生成后静置30min，然后过滤烘干，即得到酸化处理过的聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物。

一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂在催化降解染料废水中的应用。

一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物的酸化产物在催化降解染料废水中的应用。

本发明的有益效果如下：

1、有机光催化剂具有结构可设计、自组装、能带可调控、光谱响应范围宽等特点，是光催化研究的新热点，其光催化机理的研究对有机光催化的发展具有重要意义。同时考虑到，纯有机光催化剂面向产业化后，其全生命周期的综合成本低。因此，本发明设计了一种聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂用以降解罗丹明B染料溶液，大大提高了光催化效率同时降低经济成本。

2、本发明的聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物可作为光催化剂，用以降解罗丹明B染料，与传统降解材料相比，本发明的材料具有光催化降解性能，提高降解率，不仅符合环境友好理念，而且具有良好的市场应用前景，为快速、廉价、降解染料废水提供可靠的技术支持。

附图说明

图1为聚萘二酰亚胺甲酮线形缩聚物光催化剂的X-射线粉末衍射图；