磺化多孔有机骨架的制备及其对含氮有机化合物的识别

【作者】 徐世娴； 贲腾； 裘式纶；

【机构】 吉林大学无机合成与制备国家重点实验室； 吉林大学化学学院；

【摘要】 有机胺是生产药物,颜料和化妆品等化工产品的重要原料。但是生产过程中剩余的有机胺对环境有害,而且有一些有机胺是有毒的,所以回收有机胺对安全生产和环保是至关重要的。目前如何低浓度选择性的吸附回收有机胺是环境化学,材料科学领域的一个难点。本研究组通过磺酸化多孔有机骨架JUC-Z2^[1],得到磺化的JUC-Z2-SO₃H多孔有机骨架材料^[2-3]。JUC-Z2-SO₃H材料显示很高的热稳定性,氮气吸附曲线为Ⅰ型曲线,BET比表面积为1027 m²g^-1,骤冷密度泛函理论（QSDFT）计算出的孔尺寸大约为1 nm。本研究组系统的研究了在不同极性的溶剂中（如四氯化碳,乙醇和甲醇中）,含氮有机化合物（乙二胺,正丁胺,二丙胺,三丁胺,苯胺,二甲基甲酰胺,N-甲基吡咯烷酮）与JUC-Z2和JUC-Z2-SO₃H之间的结合常数K_f^[4]。JUC-Z2和JUC-Z2-SO₃H在四氯化碳,乙醇和甲醇溶剂中的结合常数随着溶剂极性的增强而急剧下降,说明多孔材料与有机胺的结合存在溶剂效应。并且,与原始JUC-Z2材料相比,JUC-Z2-SO₃H对特定有机胺的选择性吸附能力具有显著提高。研究表明,通过酸化的多孔骨架JUC-Z2,得到的JUC-Z2-SO₃H可以有效的选择性吸附含氮有机化合物,这是一种简单,绿色的捕获有机胺的方法^[5]。更多还原