[发明专利]一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料及作为固相萃取剂的应用有效
申请号: | 202210092501.1 | 申请日: | 2022-01-26 |
公开(公告)号: | CN114618445B | 公开(公告)日: | 2023-10-24 |
发明(设计)人: | 马继平;李爽;程嘉雯;王盼;吴阁格 | 申请(专利权)人: | 青岛理工大学 |
主分类号: | B01J20/24 | 分类号: | B01J20/24;B01J20/22;B01J20/28;B01J20/281;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/36 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 李筝 |
地址: | 266555 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 棉花 复合 阳离子 共价 有机 骨架 材料 作为 萃取 应用 | ||
本发明涉及一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料及作为固相萃取剂的应用。常规共价有机骨架材料对于离子型脂肪类污染物的吸附能力较差,而离子型共价有机骨架材料作为一种纳米材料,应用于液体环境中污染物的处理还存在难以回收等缺陷。针对上述现状,本发明提供了一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料,采用原位合成法与棉花复合,将具有吡啶基的阳离子型有机配体与三醛基间苯三酚配体制备成阳离子型共价有机骨架材料,改善了传统商品化固相萃取材料易堵塞、选择性差等问题,可实现多个水样的高通量同时富集,对水中脂肪类阴离子型污染物的富集具有较为广阔的应用前景。
技术领域
本发明属于共价有机骨架材料技术领域,涉及一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料及所述材料作为阴离子型污染物吸附材料的应用,还具体涉及所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,及应用上述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为多氟烷基化合物固相萃取剂的应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
共价有机骨架材料(Covalent-organic frameworks,COFs),简称COFs,是一类由轻元素(C、B、O、Si、N)通过共价键连接形成具有周期性结构的二维或三维多孔材料,目前是新材料领域的研究热点与前沿之一。由于其具备稳定性高、种类多、功能性强、孔隙率和比表面积大及孔尺寸可调控性强等优点,被应用于储气、传感、催化领域。特别是基于孔匹配吸附、疏水和π-π共轭作用,COFs材料常被应用于芳香类污染物的去除和分析中。但是,常规COFs材料对水中离子型脂肪类污染物的吸附性能并不理想,阻碍其在水环境中对离子型脂肪类污染物的应用发展。
离子型共价有机骨架材料(Ionic covalent-organic frameworks,iCOFs),简称iCOFs,在2015年首次被报道。作为一种新型的多功能纳米材料,由离子骨架和反离子组成。与中性骨架COFs材料相比,这样特殊的构型使得其较容易通过交换反离子来调节比表面积和孔尺寸,并且反离子之间的静电阻力极大改善了iCOFs材料的可修饰性和分层性。基于骨架中丰富的离子化吸附位点,iCOFs材料具有高离子交换能力,在水中离子型污染物的高选择性吸附中表现出优异性能,有望解决上述问题,但对其制备及应用研究目前尚处于起步阶段。另外,iCOFs材料密度小,固体颗粒分散在水中时,难以进行固液分离,这也限制了其在水中污染物吸附的应用。
发明内容
针对目前iCOFs材料应用中存在的缺陷,为了解决这一难题,本发明将颗粒状iCOFs材料负载于棉花上并填充于固相萃取柱中,这样既保留了iCOFs材料的高效选择吸附性,又解决了其粒径小直接填充易泄漏和难以与水样分离的问题。同时,采用iCOFs材料作为固相萃取柱填料也避免了传统商品化固相萃取柱易堵塞、选择性差等问题,实现了基于iCOFs材料的固相萃取技术建立高通量分析方法的目标。
基于上述技术效果,本发明首先提供一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料,以棉花纤维作为载体,将颗粒状的阳离子型COF晶体附着在棉花纤维表面。通过棉花的负载,解决了常规iCOF材料密度小,难以从液体样品中回收的缺陷。本发明中提供的棉花复合阳离子型共价有机骨架材料仍然保有棉花的形状,使用时可以依据使用目的和设备的限制进行剪裁,应用更加便利。
进一步的,本发明提供上述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,采用原位合成法与棉花复合,将具有吡啶基的阳离子型有机配体与三醛基间苯三酚配体制备成阳离子型共价有机骨架材料。
经验证,上述材料框架具有荷正电的结构,对处理液体环境的阴离子型污染物具有显著的优势。本发明验证的一种实施方式中,该棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为固相萃取柱的装填材料,可实现对多氟烷基化合物的富集回收。
以上一个或多个技术方案的有益效果是:
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于青岛理工大学,未经青岛理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202210092501.1/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:一种定向造斜用自振动PDC钻头
- 下一篇:一种跨设备认证方法及相关装置