[发明专利]一种用于重金属离子吸附的改性共价有机框架材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于重金属离子吸附的改性共价有机框架材料，其包括共价有机框架材料基材以及接枝在所述共价有机框架材料基材上的接枝部分，所述接枝部分源自不饱和有机酸化合物，且带有羧基官能团；

通过对所述共价有机框架材料基材使用γ射线或电子束进行预辐照，然后将预辐照后的共价有机框架材料基材分散于不饱和有机酸化合物单体溶液中，反应得到所述改性共价有机框架材料；

其中，所述接枝部分的接枝率范围为23.0~68.5%；

其中，所述不饱和有机酸化合物单体选自下述任意一种：丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙基丙烯酸；

其中，所述共价有机框架材料基材由醛基前体与氨基前体制备得到，所述醛基前体为2,5-二乙烯基-1,4-苯二甲醛；氨基前体选自下述任意一种：1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三(4-氨基苯基)胺。

2.一种制备用于重金属离子吸附的改性共价有机框架材料的方法，包括以下步骤：

1）提供共价有机框架材料，所述共价有机框架材料由醛基前体与氨基前体制备得到，所述醛基前体为2,5-二乙烯基-1,4-苯二甲醛；氨基前体选自下述任意一种：1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三(4-氨基苯基)胺；

2）对所述共价有机框架材料使用γ射线或电子束进行预辐照；

3）将预辐照后的共价有机框架材料分散于不饱和有机酸化合物单体溶液中，反应得到所述改性共价有机框架材料；

其中，步骤2)中预辐照的吸收剂量率为100~500 Gy/min，吸收剂量为5~40 kGy；

其中，步骤3)中所述不饱和有机酸化合物单体选自下述任意一种：丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙基丙烯酸。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤3)中含有不饱和有机酸化合物单体溶液的溶剂为醇类有机溶剂，选自下述任意一种：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇；所述溶液中不饱和有机酸化合物的单体浓度为1~20 wt.%，基于所述溶液的总重量；在所述含有不饱和有机酸化合物单体溶液中，所述辐照后的共价有机框架材料的分散浓度为1~10 mg/mL。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤3)中反应时间为1~8 h，反应温度为25~80℃。

5.权利要求1所述的改性共价有机框架材料或者权利要求2-4中任一项所述方法制备得到的改性共价有机框架材料在吸附重金属离子中的应用，所述重金属离子包含Pb²⁺、Hg²⁺离子中的一种或多种。