[发明专利]一种用于富集酰胺类农药的磁性COF-TpPa及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种用于富集酰胺类农药的磁性COF‑TpPa及其制备方法和应用，属于吸附材料技术领域。本发明提供的制备方法包括如下步骤：(1)将2,4,6‑三羟基苯‑1,3,5‑三甲醛、氨基化磁珠和乙醇混合，进行第一醛胺缩合反应，得到醛基化磁珠；(2)将对苯二胺的溶液加入至所述醛基化磁珠的分散液，然后加入2,4,6‑三羟基苯‑1,3,5‑三甲醛的溶液，进行第二醛胺缩合反应，得到用于富集酰胺类农药的磁性COF‑TpPa。本发明提供的制备方法得到的磁性COF‑TpPa对酰胺类类农药(咪鲜胺和唑虫酰胺)具有优异的吸附性，稳定性好，具有超顺磁性，易于分离，且该制备方法操作简单，反应条件温和可控。

技术领域

本发明涉及吸附材料技术领域，尤其涉及一种用于富集酰胺类农药的磁性COF-TpPa及其制备方法和应用。

背景技术

共价有机框架(Covalent Organic Framework,COF)材料是一类由C、H、B、O、N等轻元素通过共价键连接的、结构有序的、功能可控的有机多孔材料，具有结构高度有序、比表面积大、化学稳定性及热稳定性好等诸多优点，主要应用于光电、催化、气体吸附储存、传感等领域。而共价有机框架材料在农药残留富集检测中的应用鲜有报道，目前还没有可用于对酰胺类农药残留具有良好富集能力的COF。

目前，COF材料常见的合成方法有溶剂热合成法、声波辅助法、微波法、机械研磨法等，其中报道最多、应用最广泛的是溶剂热合成法，主要是通过将反应的前驱体溶解在合适的介质溶液中，在密闭的反应容器(如反应釜、耐热管等)中通过高温高压的方法进行合成，通常温度在100℃以上，甚至达到200℃。溶剂热合法合成COF的整个过程在密闭的反应容器中进行，无法进行实时观察和取样研究，且产量一般较低。另外，有些COF材料的溶剂热合成过程需要液氮闪冻和火焰密封等操作(如《Magnetic covalent organic frameworkmaterial:Synthesis and application as a sorbent for polycyclic aromatichydrocarbons》，Xuexiang Shi，2018)，三嗪类COFs材料的合成需要在高温熔融的氯化锌中进行反应，反应条件较为严苛。因此，COF制备方法条件苛刻，不能大批量生产，阻碍了COF材料的广泛应用。此外，共价有机框架材料还存在稳定性差、分离困难的问题，进一步限制了共价有机框架材料在酰胺类类农药残留富集中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于富集酰胺类农药的磁性COF-TpPa及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法得到的磁性COF-TpPa对酰胺类类农药的吸附性优异，可用于该类农药残留的富集，且稳定性优异，易于分离，制备方法简单。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种用于富集酰胺类农药的磁性COF-TpPa的制备方法，包括如下步骤：

(1)将2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛、氨基化磁珠和乙醇混合，进行第一醛胺缩合反应，得到醛基化磁珠；

(2)将对苯二胺的溶液加入至所述醛基化磁珠的分散液，然后加入2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛的溶液，进行第二醛胺缩合反应，得到用于富集酰胺类农药的磁性COF-TpPa。

优选地，所述步骤(1)中2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛和氨基化磁珠的质量比为0.1～0.4:1。

优选地，所述步骤(1)中第一醛胺缩合反应的温度为40～55℃，时间为1～2h。

优选地，所述步骤(2)中醛基化磁珠的分散液、对苯二胺的溶液和2,4,6-三羟基苯-1,3,5-三甲醛的溶液中的溶剂为1,4-二氧六环和三甲苯的混合液，所述1,4-二氧六环和三甲苯的体积比为1:0.2～4。