[发明专利]一种卤胺类大分子化合物改性的介孔材料及其应用

说明书

本发明公开了一种卤胺类大分子化合物改性的介孔材料，所述介孔材料的制备方法包括如下步骤：(1)将卤胺大分子化合物溶于水和乙醇的混合溶剂中，之后再加入介孔材料，并超声分散均匀；(2)调整反应体系温度为60～80℃，反应8～16h，反应结束后，并于140～160℃下烘干3～6min，结束后，洗涤、离心，制得改性介孔材料粗品；(3)将所得改性介孔材料粗品置于次氯酸钠溶液中，室温搅拌反应，洗涤、离心、烘干，得到所述卤胺类大分子化合物改性的介孔材料。本发明改性介孔材料可以作为酚类化合物在水溶液中的处理剂，兼具物理吸附以及化学去除的双重功能。

技术领域

本发明涉及大分子合成技术领域，尤其是涉及一种利用卤胺类大分子化合物改性介孔材料并将其用于处理酚类化合物的应用。

背景技术

在所有已知的单苯环化合物中，苯酚类化合物占据其中很大的比例。这类化合物广泛存在于如炼钢厂，造纸厂，石油化工企业等工业废水以及废气中。由于酚类化合物在水中具有很高的可溶性以及稳定性，很难被土壤吸收和被环境自然降解，使得其成为工业污染的主要化合物之一。众所周知，酚类化合物对微生物，动植物以及人体具有很高的毒性，并且具有潜在的诱导癌变的危险。因此，美国环境保护署(USEPA)，国际环保组织(IOEP)以及欧盟对于酚类化合物在环境中的排放量有着严格的限制。国际卫生组织对于酚类化合物在饮用水中的含量上限为1ppb。因此，对于酚类化合物在水溶液中的处理的研究面具有非常重要的意义。

目前，针对酚类的处理，其主要采用的方法有膜分离、萃取法、生物处理、光催化以及氧化技术等。各种应用方法均存在运营成本过高，工艺繁琐，或者处理后的酚类降解不达标等问题。目前较为行之有效的处理方式是对酚类进行氧化处理。卤胺类化合物由于其特有的N-X键(X一般为Cl或Br，其中卤素呈+1价)，使得其具有很强的氧化性能。值得一提的是，卤胺结构具有循环可再生性，当结构中活性卤元素消耗完后，通过回收再卤化，可重新获得杀菌或氧化能力。由于卤胺化合物较好的杀菌性能，所以在以往的研究中，卤胺类化合物主要集中在抗菌领域的研究，鲜有应用于其他领域。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种卤胺类大分子化合物改性的介孔材料及其应用。本发明改性介孔材料可以作为酚类化合物在水溶液中的处理剂，兼具物理吸附以及化学去除的双重功能。

本发明的技术方案如下：

一种卤胺类大分子化合物改性的介孔材料，其特征在于，所述介孔材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将卤胺大分子化合物溶于水和乙醇的混合溶剂中，之后再加入介孔材料，并超声分散均匀；

(2)调整反应体系温度为60～80℃，反应8～16h，反应结束后，并于140～160℃下烘干3～6min，结束后，洗涤、离心，制得改性介孔材料粗品；

(3)将所得改性介孔材料粗品置于次氯酸钠溶液中，室温搅拌反应，洗涤、离心、烘干，得到所述卤胺类大分子化合物改性的介孔材料。所述次氯酸钠溶液的pH为7。

所述卤胺大分子化合物的结构如通式(1)所示：

通式(1)中，X表示为Cl或Br；n为70～100之间；

所述卤胺大分子化合物的制备方法包括如下步骤：

(1)在室温条件下，将5,5-二甲基海因与氢氧化钠于乙醇溶液中，磁力搅拌30min，反应完成后将溶剂完全去除，制得5,5-二甲基海因钠盐；所述5,5-二甲基海因与氢氧化钠摩尔比为1:1；