[发明专利]一种多用途水处理剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种多用途水处理剂，其特征在于，所述多用途水处理剂的分子式为C₄₈H₅₀N₈O₆₉Ce₄SiMo₁₂，分子量为3582.81；其晶体为三斜晶系，P-1空间群，其晶胞参数为：α＝96.03(2)°，β＝92.09(2)°，γ＝106.82(2)°，

2.如权利要求1所述的多用途水处理剂，其特征在于，所述多用途水处理剂为Ce³⁺与去质子化的有机配体2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸配位形成含有三元环、四元环和六元环结构的二维层状结构；多酸阴离子(SiMo₁₂O₄₀)^4-填充在层之间，多酸阴离子和配合物层之间通过氢键作用力形成三维的超分子网络结构。

3.如权利要求2所述的多用途水处理剂，其特征在于，所述去质子化的有机配体2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸分别以七齿三桥连μ₃-kO,O′:kO,N,N′,O″:kO″′、六齿三桥连μ₃-kO:kO′,N,N′,O″:kO″和六齿三桥连μ₃-kO:kO′,N,N′,O″:kO″′三种配位模式与Ce³⁺进行配位。

4.如权利要求2所述的多用途水处理剂，其特征在于，所述Ce³⁺为九配位，Ce³⁺的配位环境包括以下四种：

(1)一个Ce³⁺由来自一个有机配体的一个羧基氧桥连，另一个有机配体的两个吡啶氮和两个羧基氧螯合，以及四个配位水分子配位；

(2)一个Ce³⁺由来自两个有机配体的两个羧基氧桥连，第三个有机配体的两个吡啶氮和两个羧基氧螯合，以及三个配位水分子配位；

(3)一个Ce³⁺由来自三个有机配体的三个羧基氧桥连，第四个有机配体的两个吡啶氮和两个羧基氧螯合，以及两个配位水分子配位；

(4)一个Ce³⁺由来自一个有机配体的一个羧基氧桥连，一个有机配体的一个羧基的两个氧螯合，第三个有机配体的两个吡啶氮和两个羧基氧螯合，以及两个配位水分子配位。

5.如权利要求2所述的多用途水处理剂，其特征在于，所述三元环是三个Ce³⁺被三个去质子化的有机配体2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸通过羧基桥连形成的三元环；四元环是四个Ce³⁺被四个去质子化的有机配体2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸通过羧基桥连形成的四元环；六元环是六个Ce³⁺被五个去质子化的有机配体2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸通过羧基桥连形成的六元环。

6.一种用于权利要求1～5任意一项所述的多用途水处理剂的制备方法，其特征在于，所述多用途水处理剂的制备方法包括：

步骤一，将反应物Ce(NO₃)₃·6H₂O、C₁₂H₈N₂O₄、Na₂SiO₃·9H₂O、Na₂MoO₄·2H₂O和纯净水10mL在室温下混合搅拌30min；

步骤二，使用硝酸试剂和氢氧化钾试剂调节pH至3.35，充分反应后加入带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中并密封装好；

步骤三，反应釜内部升温至100℃，恒温加热4天，按10℃每小时的降温速度冷却至室温；

步骤四，反应釜中的产物用纯净水洗涤，得到淡黄色的透明块状晶体，过滤后置于空气中自然风干。