一种晶态MOF材料及其制备方法和应用

本发明属于材料，具体涉及一种晶态mof材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、mof材料即金属有机框架材料，是一类金属和配体通过配位键自组装形成的具有无线网络结构的有机无机杂化材料，因具备极高的比表面积、孔隙率和孔径/功能可调控性，其在气体储存、吸附分离、二氧化碳捕集技术、气体膜分离、光催化、电催化、传感器、光学、生物医学工程等领域具有广泛的应用前景。随着抗生素的广泛使用，抗生素生产企业排放的废水污染很多水体，导致生态环境恶化，而且对人体健康造成潜在影响，抗生素废水的处理已经迫在眉睫。

2、公开号为cn113750971a的中国专利公开了一种基于锌配合物的吸附材料及其制备方法和应用，属于重金属吸附材料技术领域。该发明利用3-氨基异烟酸配体(l)和腺嘌呤作为有机配体，通过与锌离子的自组装，构筑了一种具有良好吸附性能的晶态mof材料{znla(dmf)}n(zn-mof)。该发明还公开了该材料在吸附污水体系中汞离子的应用。该发明的mof材料能够通过常见的水热法工艺制备，制备方法简单易行，为吸附水溶液中的重金属离子提供了新的选择，同时拓展了配合物材料应用价值，制得的吸附剂的稳定性较好，且在重金属汞的吸附实验中表现出了很好的性能，表明具有很高的去除率和环保性。但是，该专利吸附材料并非用于抗生素的吸附，另外利用3-氨基异烟酸配体(l)和腺嘌呤作为有机配体制备mof材料，原料成本高。

技术实现思路

1、针对现有方法的不足，本发明提供一种晶态mof材料及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种晶态mof材料的制备方法，包括如下步骤：

4、将3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸、1,4-双[(1h-咪唑-1-基)甲基]苯、zn(no3)2·6h2o加入到溶剂中，随后将混合液置于烘箱中加热反应，反应结束后分离纯化，即得。

5、优选地，所述3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸、1,4-双[(1h-咪唑-1-基)甲基]苯、zn(no3)2·6h2o的摩尔用量比为1:1-1.2:1.5-2。

6、优选地，所述3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸与溶剂用量比为：1mmol：160-200ml。

7、优选地，所述溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和水的混合溶剂，两者体积比为3-3.5:1。

8、优选地，所述加热反应步骤为：10-12h升温至85-90℃保温72-73h，然后10-12h降温到室温。

9、优选地，所述分离纯化步骤为：将反应混合物过滤，洗涤，收集晶体，干燥。

10、一种由上述制备方法制备的晶态mof材料。

11、一种晶态mof材料在吸附废水中抗生素的应用。

12、优选地，所述的抗生素为红霉素和/或土霉素。

13、本发明的积极有益效果：

14、1.本发明采用带活性基团氨基的3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸、含咪唑的1,4-双[(1h-咪唑-1-基)甲基]苯两种有机配体和zn(no3)2·6h2o来制备mof材料，晶体形状为淡黄色菱形块状单晶，且具有不同尺寸的孔洞，孔洞中含有官能团氨基，首次应用于废水中抗生素的吸附，且对废水中的红霉素和/或土霉素具有较强的吸附能力，降低了抗生素污染，能够循环利用，对废水中红霉素或土霉素的吸附循环利用次数能达到5次以上。另外，本发明mof材料是由两种配体3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸、1,4-双[(1h-咪唑-1-基)甲基]苯直接一步法制备得到，原料成本低，合成方法更简单。

技术特征：

1.一种晶态mof材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的晶态mof材料的制备方法，其特征在于，所述3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸、1,4-双[(1h-咪唑-1-基)甲基]苯、zn(no3)2·6h2o的摩尔用量比为1:1-1.2:1.5-2。

3.根据权利要求1所述的晶态mof材料的制备方法，其特征在于，所述3-氨基-(1,1'-联苯)-4,4'-二羧酸与溶剂用量比为：1mmol：160-200ml。

4.根据权利要求3所述的晶态mof材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为n,n-二甲基乙酰胺和水的混合溶剂，两者体积比为3-3.5:1。

5.根据权利要求1所述的晶态mof材料的制备方法，其特征在于，所述加热反应步骤为：10-12h升温至85-90℃保温72-73h，然后10-12h降温到室温。

6.根据权利要求1所述的晶态mof材料的制备方法，其特征在于，所述分离纯化步骤为：将反应混合物过滤，洗涤，收集晶体，干燥。

7.一种由权利要求1-6任一项所述制备方法制备的晶态mof材料。

8.一种由权利要求1-6任一项所述制备方法制备的晶态mof材料在吸附废水中抗生素的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的抗生素为红霉素和/或土霉素。

技术总结
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种晶态MOF材料及其制备方法和应用。所述晶态MOF材料的制备方法包括如下步骤：将3‑氨基‑(1,1'‑联苯)‑4,4'‑二羧酸、1,4‑双[(1H‑咪唑‑1‑基)甲基]苯、Zn(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O加入到溶剂中，随后将混合液置于烘箱中加热反应，反应结束后分离纯化，即得。本发明晶态MOF材料采用直接一步法制备得到，原料成本低，合成方法更简单，对废水中的红霉素、土霉素具有较强的吸附能力，降低了废水中抗生素的污染。

技术研发人员：李玉玲,刘克成,乔翰东,王宇飞
受保护的技术使用者：郑州工程技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15