[发明专利]一种偕胺肟功能化三维共价有机框架的制备方法及吸附应用

说明书

本发明公开了一种偕胺肟功能化三维共价有机框架的制备方法及吸附应用，属于环境保护技术领域。本发明以四(4‑甲酰苯基)甲烷和1,4‑苯二乙腈为原料合成三维共价有机框架，再修饰上偕胺肟基团，制备偕胺肟功能化三维共价有机框架。本发明方法制备的偕胺肟功能化三维共价有机框架具有规则的多孔通道和丰富的偕胺肟官能位点，可实现铀酰离子的选择性吸附，具有吸附容量高和吸附动力学快速的优点。本发明偕胺肟功能化三维共价有机框架的制备方法简单且结构明确，可用于对铀酰离子的高效吸附，有良好应用前景。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种偕胺肟功能化三维共价有机框架的制备方法及吸附应用。

背景技术

长期以来，核能以其低碳排放、高效率的特点在可持续能源供应中发挥着不可替代的作用。铀是核电反应堆的主要燃料，全球陆地上仅有450万吨铀库，而海水中铀的总量估计为45亿吨，因此对海水中铀的提取成为核工业可持续发展的重点(Wang Z,Meng Q,MaR,Wang Z,Yang Y,Sha H,Ma X,Ruan X,Zou X,Yuan Y,Zhu G.Constructing an ionpathway for uranium extraction from seawater,Chem.,2020,6,1683-1691)。因此，稳定高效的铀吸附剂对环境保护和社会发展至关重要。

多孔材料，如多孔有机聚合物(POPs)(Yan R-H,Cui W-R,Zhang C-R,Li X-J,Huang J,Jiang W,Liang R-P,Qiu J-D.Bio-inspired hydroxylation imidazole linkedcovalent organic polymers for uranium extraction from aqueous phases,Chem.Eng.J.,2021,420,129658)和金属有机框架(MOFs)(Liu W,Dai X,Bai Z,Wang Y,Yang Z,Zhang L,Xu L,Chen L,Li Y,Gui D,Diwu J,Wang J,Zhou R,Chai Z,Wang S,Highly sensitive and selective uranium detection in natural water systemsusing a luminescent mesoporous metal-organic framework equipped with abundantlewis basic sites:a combined batch,X-ray absorption spectroscopy,and firstprinciples simulation investigation,Environ.Sci.Technol.,2017,51,3911)等已用作铀的吸附剂。然而，无定形POPs的性能受其不规则孔隙的影响，大部分孔隙会被掩埋，阻碍了其快速传质。尽管MOFs具有规则的孔隙和良好的晶体结构，但在极端条件下(酸、碱、温度和辐射)的稳定性仍然是一个挑战。高稳定性材料对于铀提取尤为重要，因此，开发吸附容量高、选择性好且稳定的铀吸附材料至关重要。