[发明专利]一种Eu-MOF配合物及其合成和在吸附废水中有机染料的应用

说明书

本发明设计合成了一种Eu‑MOF配合物，首先是将配体H₂L溶于乙腈‑水的混合溶液中，再加入Eu(NO₃)₂·6H₂O的水溶液，搅拌形成均匀的悬浮液，然后将混合悬浮液置于高压反应釜中，于120~130℃反应90~100小时；待温度降至室温，得到浅黄色柱状晶体，蒸馏水洗涤，自然干燥，即得Eu‑MOF配合物，其结构式为[Eu(L)₂(2H₂O)]∙4H₂O。本发明合成的稀土Eu‑MOF配合物对废水中的刚果红染料表现出快速的吸附能力，并且由于吸附染料分子后MOF配合物的框架保持完好，因此重复使用于处理染料废水，不仅降低了染料废水的处理成本，而且降低了染料废弃物对环境的污染。

技术领域

本发明涉及一稀土种MOF配合物，尤其涉及一种Eu-MOF配合物及其合成方法，同时还涉及Eu-MOF配合物作为染料吸附剂用于染料废水的处理中。

背景技术

基于染料废水颜色深、有机污染物含量高、成分多样、重金属和生物毒性大、生物难降解，染料抗光解、抗氧化性强，且含有多种具有生物毒性或引起“三致”（致癌、致畸、致突变）性能的有机物，对环境污染的危害及其大。众所周知，工业废水移除染料的方法有生物降解、电化学破坏、沉淀、光催化降解和物理吸附等，其中更为高效率、成本低、无副产物且环境友好的方法就是吸附。

MOFs（金属有机骨架）是由含氧或氮的刚性有机配体与无机金属离子团簇经过自组装过程形成的多孔晶体材料，其具有很高的比表面积、规整的孔道结构、可调节的孔尺寸和多样性的骨架结构。MOFs同时具备高结晶度以及存在强的金属-配体相互作用，而强的配位键的存在增强了其化学稳定性和热稳定性。这些特性使MOFs成为一类新型的多功能材料，在催化、药物释放、分离和气体储存中具有潜在的应用价值。

基于La-MOFs 材料在于尖锐的发射峰、长的荧光寿命、大的斯托克斯位移、水稳定性良好，而过渡金属得到MOF有短的荧光寿命、较差的化学稳定性，因此在其应用上存在一定的局限性。稀土铕（Eu）的电子组态为[Xe]4f⁷，存在活跃的配位点，不仅可以产生令人惊喜的光学性质，而且可与其他有机配体更好的配位，利用有机物分子的空间位阻效应，可以很好的传感检测有机分子。

发明内容

本发明的目的是提供一种Eu-MOF配合物及其合成方法；

本发明的另一目的是提供一种Eu-MOF配合物的用途——快速吸附废水中有机染料的应用。

一、Eu-MOF配合物的合成

将配体H₂L（3,5-二-(三唑-1-烯)-苯甲酸）溶于乙腈-水的混合溶液中，再加入Eu(NO₃)₂·6H₂O的水溶液，搅拌使其形成均匀的悬浮液，然后混合悬浮液置于高压反应釜中，于110~120℃反应90~100小时；待温度降至室温，得到浅黄色柱状晶体，蒸馏水洗涤，自然干燥，即得该稀土MOF配合物，其结构式为[Eu (L)₂(2H₂O)]∙4H₂O。

Eu-MOF配合物的合成式如下：

上述乙腈-水的混合溶液中，乙腈与水的体积比为4:1~6:1；配体H₂L与Eu(NO₃)₂·6H₂O的摩尔比为1:1~1:2。

上述合成产物经红外数据表征，说明成功合成了稀土MOF配合物[Eu (L)₂(2H₂O)]∙4H₂O。

二、Eu-MOF配合物的染料吸附实验