[发明专利]一种铝基多孔配位聚合物及其在吸附水中有机染料中的应用

说明书

本发明公开了一种铝基多孔配位聚合物及其在吸附水中有机染料中的应用，所述铝基多孔配位聚合物由Al(Ⅲ)离子和1,2,4‑苯三甲酸经溶剂热反应制备得到。本发明首次利用1,2,4‑苯三甲酸和Al(Ⅲ)离子反应合成得到一种全新的铝基多孔配位聚合物，该铝基多孔配位聚合物具有较高的结晶度，比表面积高，在水中及450℃以下均能保持稳定，能够用于吸附水中的亚甲基蓝和孔雀石绿，吸附容量高，吸附速率快，并具有一定的选择性，选择性吸附带正电荷的有机染料。该铝基多孔配位聚合物具有较高的化学稳定性，且铝元素是地球中含量最高的金属元素，将铝基多孔配位聚合物应用于水处理中具有非常好的应用前景。本发明还提供该铝基多孔配位聚合物在吸附水中有机染料中的应用。

技术领域

本发明涉及金属有机配位聚合物技术领域，更具体地，涉及一种铝基多孔配位聚合物及其在吸附水中有机染料中的应用。

背景技术

有机染料在印染、造纸、食品、印刷以及塑料等工业中均有大量的应用，也因此产生了大量的染料废水。这些染料废水中染料种类繁多，通常难以被生物降解且有致畸致癌性，染料废水的排放严重危害了生态环境和人类健康。因此，发展染料废水的处理技术是环境污染治理的重要方面。目前，废水中有机染料的去除方法主要有化学氧化还原法、光催化降解、生物降解、膜分离和吸附等。其中，吸附法的优点在于易操作、低成本以及且不产生副产物等。

吸附法的核心是吸附材料。传统的吸附材料如活性炭、沸石等的不足之处在于比表面较小，因此吸附容量较低，吸附速率以及选择性等也有所欠缺。李小娟等人(金属有机骨架材料吸附去除环境污染物的进展[J].化工进展,2016,(2):586-594.)总结了传统吸附材料存在的缺点，并总结了现有的用于吸附环境污染物的金属有机骨架材料。

因此，发展新型的吸附剂仍然是该领域的重点研究方向。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的传统吸附材料的吸附容量较低、吸附速率较慢的缺陷，提供一种铝基多孔配位聚合物，提供的铝基多孔配位聚合物具有较高的结晶度，比表面积高，在水中及450℃以下均能保持稳定，能够用于吸附水中的亚甲基蓝和孔雀石绿，吸附容量高，吸附速率快，并具有一定的选择性，选择性吸附带正电荷的有机染料。

本发明的又一目的在于提供上述铝基多孔配位聚合物在吸附水中有机染料中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种铝基多孔配位聚合物，所述铝基多孔配位聚合物由Al(Ⅲ)离子和1,2,4-苯三甲酸经溶剂热反应制备得到。

本发明首次利用1,2,4-苯三甲酸和Al(Ⅲ)离子反应合成得到一种全新的铝基多孔配位聚合物。而且，进一步研究发现，上述铝基多孔配位聚合物具有较高的结晶度，比表面积高，在水中及450℃以下均能保持稳定，能够用于吸附水中的亚甲基蓝和孔雀石绿，吸附容量高，吸附速率快，并具有一定的选择性，选择性吸附带正电荷的有机染料。

另外，上述铝基多孔配位聚合物具有较高的化学稳定性，且铝元素是地球中含量最高的金属元素，将铝基多孔配位聚合物应用于水处理中具有非常好的应用前景。

优选地，所述铝基多孔配位聚合物的制备方法包括如下步骤：

S1.配制含有Al(Ⅲ)离子和1,2,4-苯三甲酸的混合溶液；

S2.所述混合溶液经溶剂热反应制备得到所述铝基多孔配位聚合物。

优选地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)离子与1,2,4-苯三甲酸的摩尔比为1∶0.8～1.2。更优选地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)离子与1,2,4-苯三甲酸的摩尔比为1∶1。

优选地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)离子的浓度为0.2～0.3mol/L。更优选地，所述混合溶液中Al(Ⅲ)离子的浓度为0.24mol/L。