[发明专利]一种双稀土共价有机框架杂化材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种双稀土共价有机框架杂化材料的制备方法及应用，属于环境保护技术领域。首先，通过2,4,6‑三甲酰基间苯三酚和2,5‑二氨基苯磺酸缩合反应合成磺酸功能化共价有机框架，再以磺酸功能化共价有机框架为母体与铽离子和铕离子杂化，制备双稀土共价有机框架杂化材料。本发明制备的双稀土共价有机框架杂化材料不仅方法简单、热稳定性和化学稳定性好，而且双稀土离子和磺酸基团等多个识别位点的引入，还可提供静电、配位、金属‑金属电荷转移等多种作用力，在多重作用力的协同作用下，双稀土共价有机框架杂化材料对喹诺酮类抗生素具有强的结合力和优异的选择性，大大提高了分离和富集效率，可作为废水中喹诺酮类抗生素的高效吸附剂。

技术领域

本发明属于环境保护领域，具体涉及了一种双稀土共价有机框架杂化材料的制备方法及应用。

背景技术

近年来，环境水体中喹诺酮类抗生素的增加引起了全球关注，已在多种水环境中检测到喹诺酮类抗生素的存在，传统污水处理技术的局限和非法排放导致环境水体中喹诺酮类抗生素浓度增加(Yi Luo,Lin Xu,Michal Rysz,Yuqiu Wang,Hao Zhang,PedroJ.J.Alvarez.Occurrence and Transport of Tetracycline,Sulfonamide,Quinolone,and Macrolide Antibiotics in the Haihe River Basin,China.Environ.Sci.Technol.2011,45,5,1827-1833)。长时间暴露于喹诺酮类抗生素环境下，会潜在地促进耐药性形成并对水生生物产生生物毒性作用，残留的抗生素通过食物链的传递，最终又回到人类体内，可能引发肾脏衰竭、损害肝脏功能等严重后果(CarolinRutgersson,Jerker Fick,Nachiket Marathe,Erik Kristiansson,Anders Janzon,Martin Angelin,Anders Johansson,Yogesh Shouche,Carl-Fredrik Flach,D.G.JoakimLarsson.Fluoroquinolones and qnr Genes in Sediment,Water,Soil,and Human FecalFlora in an Environment Polluted by Manufacturing Discharges.Environ.Sci.Technol.2014,48,14,7825-7832)。考虑到潜在的健康风险和威胁，开发了化学沉淀、氧化降解、生物降解以及吸附等多种技术用于水环境中喹诺酮类抗生素的去除。其中，吸附由于成本低、操作简单、绿色环保等优势成为水环境中喹诺酮类抗生素去除最具竞争力的方法。因此，基于喹诺酮类抗生素的结构特点设计具有优异吸附性和选择性的新型吸附剂对水环境保护具有重大意义(Manvendra Patel,Rahul Kumar,Kamal Kishor,Todd Mlsna,CharlesU.Pittman Jr.,Dinesh Mohan.Pharmaceuticals of Emerging Concern in AquaticSystems:Chemistry,Occurrence,Effects,and Removal Methods.Chem.Rev.2019,119,6,3510-3673)。