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专利号: 2022100925011
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:将棉花置于三聚氯氰的三氯甲烷溶液室温搅拌反应获得产物A,将产物A加入三醛基间苯三酚的三氯甲烷溶液中室温反应获得产物B;将1,1’-双(4-氨基苯)-[4,4’-联吡啶]-1,1’-氯化二异溶于1,4-二氧六环和正丁醇的混合溶液中,再加入乙酸及产物B,室温反应得到所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料;

所述三聚氯氰的三氯甲烷溶液的浓度为0.008~0.012g/L;

所述室温搅拌反应时间为0.5~1.5h;

所述三醛基间苯三酚的三氯甲烷溶液中,三醛基间苯三酚的浓度为0.5~0.6mg/mL;

所述产物A加入三醛基间苯三酚的三氯甲烷溶液后,室温下搅拌反应6~24h;

所述1,1’-双(4-氨基苯)-[4,4’-联吡啶]-1,1’-氯化二异混合溶液的浓度为0.001~0.003M ;

所述加入乙酸及产物B后的室温反应时间为10~14h;

所述共价有机骨架材料以棉花纤维为载体,表面附着颗粒状阳离子型COF晶体,所述阳离子型COF晶体的粒径为200-300nm。

2.如权利要求1所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述产物A的制备方法如下:所述棉花的用量为80~120mg;

所述三聚氯氰的三氯甲烷溶液的浓度为0.008~0.012g/L;

所述室温搅拌反应时间为0.5~1.5h;

另外,所述产物A还包括洗涤步骤,所述洗涤液为三氯甲烷溶液,洗涤次数为2~4次。

3.如权利要求2所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述产物A制备的具体步骤如下:将棉花置于0.01g/L的三聚氯氰的三氯甲烷溶液中,室温下搅拌反应1h,将反应产物通过三氯甲烷溶液洗涤3次,得到产物A。

4.如权利要求3所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述产物B的制备方法如下:所述三醛基间苯三酚的三氯甲烷溶液中,三醛基间苯三酚的浓度为0.5~0.6mg/mL;

所述产物A加入三醛基间苯三酚的三氯甲烷溶液后,室温下搅拌反应6~24h;

上述反应结束后,还包括对产物B进行洗涤的步骤,所述洗涤液为三氯甲烷,洗涤次数为2~4次,并放入55~65℃烘箱中干燥5~7 h。

5.如权利要求4所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述产物B制备的具体步骤如下:将产物A加入0.55mg/mL的三醛基间苯三酚的三氯甲烷溶液中,室温搅拌12h进行反应,反应结束后采用三氯甲烷洗涤产物B,洗涤次数为3次,并在60℃烘箱中干燥6 h。

6.如权利要求1所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法如下:所述1,4-二氧六环和正丁醇的混合溶液中,所述1,4-二氧六环和正丁醇体积比为3~5:1;

所述1,1’-双(4-氨基苯)-[4,4’-联吡啶]-1,1’-氯化二异混合溶液的浓度为0.001~0.003M ;

所述室温反应时间为10~14h;

室温反应结束后,还包括对棉花复合阳离子型共价有机骨架材料洗涤和干燥的步骤;

所述洗涤液为丙酮,洗涤次数为2~4次;

所述干燥方式为:55~65℃烘箱中干燥5~7 h。

7.如权利要求6所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,加入乙酸及产物B后的室温反应时间为12h或13h。

8. 如权利要求6所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法,其特征在于,所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料的制备方法如下:所述1,1’-双(4-氨基苯)-[4,4’-联吡啶]-1,1’-氯化二异混合溶液的浓度为0.001~0.003M ;向混合溶液中加入6M的乙酸,再加入产物B,室温下反应12h;反应结束后,用丙酮洗涤产物3次,于60 ℃烘箱中干燥6h,制得棉花复合阳离子型共价有机骨架材料。

9.一种棉花复合阳离子型共价有机骨架材料,其特征在于,由权利要求1-8任一所述制备方法制备而成。

10.权利要求9所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为阴离子型污染物吸附材料的应用。

11.如权利要求10所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为阴离子型污染物吸附材料的应用,其特征在于,所述阴离子型污染物包括氰化物、染料、硝化物、亚硝化物、氯化物、硫化物、氟化物或表面活性剂中的一种或多种。

12.如权利要求11所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为阴离子型污染物吸附材料的应用,其特征在于,所述阴离子型污染物为多氟烷基化合物。

13.如权利要求12所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为阴离子型污染物吸附材料的应用,其特征在于,所述阴离子型污染物为全氟-2-甲基-3-氧杂己酸、全氟-3-氢-4,8-二氧杂壬酸钠、全氟己基乙基磺酸、全氟-2,5-二甲基-3,6-二氧杂壬酸、全氟-9-氯-3-氧杂壬烷磺酸钾或全氟-11-氯-3-氧杂十一烷磺酸钾。

14.如权利要求10所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料作为阴离子型污染物吸附材料的应用,其特征在于,所述应用为作为固相萃取中的富集材料。

15.一种多氟烷基化合物的固相萃取剂,其特征在于,所述固相萃取剂中包括权利要求9所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料;

所述固相萃取剂作为固相萃取小柱填料。

16.如权利要求15所述多氟烷基化合物的固相萃取剂,其特征在于,所述固相萃取柱的装填方式:将筛板压入柱管底部的出口处,再装入权利要求9所述棉花复合阳离子型共价有机骨架材料,最后加盖筛板。