一种联萘酚磷酰基超交联聚合物及其制备方法与应用

本发明属于有机化合物合成，具体涉及到一种联萘酚磷酰基超交联聚合物及其制备方法与应用。

背景技术：

1、许多的染料当中存在着对生物体有害的成分，所以染料废水如果不进行无害化处理直接排放，就会污染环境，对人类健康造成威胁。

2、大多数染料分子的结构中包含芳环结构或者含有正电荷或负电荷，设计通过静电作用吸附染料分子的吸附剂是常用的方法之一。然而静电作用往往会受到外部环境的限制，尤其是ph值，且多数吸附剂通常仅在某一ph值范围内具有优良的吸附性能。为了降低外部环境对染料吸附性能的影响，可以从三方面设计吸附剂的分子结构。首先染料分子通常是极性分子，可以设计包含极性官能团的吸附剂，通过静电作用提升吸附性能，其次，染料分子往往具有苯环结构，可以设计富含芳环结构的的染料吸附剂，通过吸附剂和吸附质之间形成π-π堆叠作用强烈吸附染料分子，最后，设计合成多孔结构的染料吸附剂，通过调控吸附剂材料孔结构性质高效吸附染料。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、现有技术中存在的吸附剂存在易受外界环境影响、吸附速率慢的问题。

3、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

4、本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种联萘酚磷酰基超交联聚合物。

5、为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案，所述超交联聚合物具有如通式(ⅰ)所示的结构

6、

7、式中，x选自羟基、氨基、三氟甲氨基、甲磺酰氨基、乙酰氨基或三氟乙酰氨基中的一种。

8、本发明的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法。

9、为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案，包括，

10、1，4-二(卤代甲基)苯衍生物和联萘酚磷酰基衍生物在路易斯酸催化剂的作用下、于有机溶剂中，在惰性气体的保护下进行加热，反应即可得到联萘酚磷酰基超交联聚合物。

11、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述1,4-二(卤代甲基)苯衍生物选自1,4-二(氯代甲基)苯、1,4-二(溴代甲基)苯、1,4’-二(氯代甲基)联苯、1,4’-二(溴代甲基)联苯中的一种，优选1,4-二(氯代甲基)苯。

12、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述联萘酚磷酰基衍生物选自联萘酚磷酸酯、联萘酚磷酸胺、n-三氟甲磺酰基联萘酚磷酸胺、n-乙酰基联萘酚磷酸胺、n-三氟乙酰基联萘酚磷酸胺的一种，优选联萘酚磷酯。

13、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述路易斯酸催化剂选自氯化铁、氯化铝、氯化锌、硫酸铁、硫酸铝、硫酸锌中的一种，优选氯化铁。

14、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述1,4-二(卤代甲基)苯衍生物、联萘酚磷酰基衍生物、路易斯酸催化剂的摩尔比为1：1～5：1～10，优选1∶2∶4。

15、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述有机溶剂选自二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氟甲苯、二氧六环、四氢呋喃中的一种或多种，优选1,2-二氯乙烷。

16、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述联萘酚磷酰基衍生物与所述有机溶剂的质量体积比为1g：20～100ml，优选1g：20ml。

17、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述加热，其中，加热温度为50～120℃，加热时间为4～48h；优选温度80℃，时间24h。

18、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：还包括对所得目标产物进行提纯的步骤。

19、作为本发明所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法的一种优选方案，其中：所述提纯，过滤除去溶剂，加入甲醇30ml洗涤沉淀物至甲醇溶剂无色，80℃下真空干燥12h。

20、本发明的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种联萘酚磷酰基超交联聚合物作为吸附剂在染料废水处理中的应用。

21、本发明有益效果：

22、本发明将极性官能团、联萘芳环结构引入到聚合物吸附材料的设计中，制备多孔结构染料吸附剂材料，利用超交联聚合物材料与染料分子之间的静电吸附作用、π-π堆积作用、多孔吸附作用，降低外部环境对染料吸附的影响，提升聚合物材料对染料分子的吸附速率，增强聚合物材料在染料废水处理领域的应用。

23、本发明制备的联萘酚磷酰基超交联聚合物能够在较宽的ph范围内，快速吸附去除染料废水中的亚甲基蓝(mb)染料，去除率高达75～98％。

技术特征：

1.一种联萘酚磷酰基超交联聚合物，其特征在于：所述超交联聚合物具有如通式(ⅰ)所示的结构

2.如权利要求1所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：包括，

3.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述1,4-二(卤代甲基)苯衍生物选自1,4-二(氯代甲基)苯、1,4-二(溴代甲基)苯、1,4’-二(氯代甲基)联苯、1,4’-二(溴代甲基)联苯中的一种。

4.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述联萘酚磷酰基衍生物选自联萘酚磷酸酯、联萘酚磷酸胺、n-三氟甲磺酰基联萘酚磷酸胺、n-乙酰基联萘酚磷酸胺、n-三氟乙酰基联萘酚磷酸胺的一种。

5.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述路易斯酸催化剂选自氯化铁、氯化铝、氯化锌、硫酸铁、硫酸铝、硫酸锌中的一种。

6.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述1,4-二(卤代甲基)苯衍生物、联萘酚磷酰基衍生物、路易斯酸催化剂的摩尔比为1：1～5：1～10。

7.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂选自二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氟甲苯、二氧六环、四氢呋喃中的一种或多种。

8.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述联萘酚磷酰基衍生物与所述有机溶剂的质量体积比为1g：20～100ml。

9.如权利要求2所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物的制备方法，其特征在于：所述加热，其中，加热温度为50～120℃，加热时间为4～48h。

10.一种如权利要求1所述的联萘酚磷酰基超交联聚合物作为吸附剂在染料废水处理中的应用。

技术总结
本发明公开了一种联萘酚磷酰基超交联聚合物及其制备方法与应用，属于有机化合物合成技术领域。本发明将极性官能团、联萘芳环结构引入到聚合物吸附材料的设计中，制备多孔结构染料吸附剂材料，利用超交联聚合物材料与染料分子之间的静电吸附作用、π‑π堆积作用、多孔吸附作用，降低外部环境对染料吸附的影响，提升聚合物材料对染料分子的吸附速率。可在较宽的pH范围内，快速吸附去除染料废水中的亚甲基蓝(MB)染料，去除率高达75～98％。本发明为改善吸附剂的吸附速率提供了一种新思路，可以促进吸附剂在废水处理中的进一步发展。

技术研发人员：史超,刘世文,李子银,胡小赛,葛元宇
受保护的技术使用者：盐城工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5