【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固相萃取剂材料，特别涉及焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法及应用。
技术介绍
1、常用固相萃取剂材料有金属氧化物、有机树脂及介孔碳等，但是其不稳定的孔隙结构容易塌缩，从而掩盖大部分孔隙和结合位点，进而阻碍传质并影响吸附效率。共价有机框架(cofs)是一种由c、h、o、n等轻原子构成，有机单体通过共价键连接形成的新型多孔有机晶体材料。由于其具有稳定性高、结构可设计、比表面积大、孔隙度可调、结合位点多、密度小等特点，使其在吸附分离领域具有巨大的应用前景。
2、目前，绝大多数cofs的形状不规则且尺寸较小，将其直接作为固相萃取吸附剂会导致吸附柱容量低、背压过高以及柱效过低，严重阻碍了cofs在相关领域的应用，大尺寸cofs有望提升其吸附分离效果。
3、磷酸是对锕系镧系等金属具有较强的螯合吸附能力的活性单元，由于对不同元素结合能力的不同，磷酸基团可用于多种镧系锕系元素的吸附分离。焦磷酸(ppa)比磷酸的吸附位点多，吸附能力更强。亚胺类cofs中含有丰富的亚胺键，亚胺键中的n可以通过氢键与ppa发生相互作用，从而将ppa锚定在cofs的框架中，得到ppa掺杂的cofs，从而获得选择性好，萃取基团不易脱落的固相萃取剂，对于锕系镧系等金属具有较好的的吸附和分离效果。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种合成具有高稳定性的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架固相萃取剂的方法，可以室温合成用于分离镧系锕系金属的吸附剂，通过简单的合成方法，合成一种可以提高吸
2、本专利技术采用的技术方案如下：焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物，由对称性胺单体与对称性醛单体桥联形成富含亚胺键的共价有机框架化合物，再将所述共价有机框架化合物中的亚胺键与焦磷酸化学键合，合成掺杂焦磷酸的亚胺类共价有机框架化合物。
3、进一步地，所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的孔径为1-5nm，所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的尺寸为10-200μm。
4、本专利技术还提出了上述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
5、将四齿对称性胺单体和二齿对称性醛单体，或者四齿对称性醛单体和二齿对称性胺单体加入混合有机溶剂中均匀混合；
6、向均匀混合的溶液中缓慢加入催化剂，并对反应后的沉淀产物洗涤、离心和真空烘干，得到亚胺类共价有机框架化合物；
7、向亚胺类共价有机框架化合物掺杂焦磷酸混合搅拌，并经真空烘干处理后得到焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物。
8、进一步地，所述四齿对称性胺单体和所述二齿对称性醛单体的摩尔比为1：2；所述二齿对称性胺单体和所述四齿对称性醛单体的摩尔比为2：1；所述四齿对称性胺单体、所述二齿对称性醛单体、所述二齿对称性胺单体和所述四齿对称性醛单体的浓度均为0.1-10mmol/ml；
9、所述混合有机溶剂由二氧六环、均三甲苯或正丁醇中两种或两种以上溶剂组成。
10、进一步地，所述催化剂为0.1-10mol/l的酸溶液；加入催化剂反应时间为2-96h。
11、进一步地，对反应后的沉淀产物依次用四氢呋喃、乙醇洗涤。
12、进一步地，所述亚胺类共价有机框架化合物中亚胺键与所述焦磷酸的摩尔比为1:0.05-1:3。
13、进一步地，混合搅拌的反应温度5-120℃，反应时间为0.1-24h。
14、进一步地，所述真空烘干温度为50-200℃，所述真空烘干压力小于1000pa。
15、另外，本专利技术还提出了上述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物在金属离子固相分离中的应用。
16、本专利技术提出的ppa掺杂亚胺类cofs的制备方法较为温和且反应步骤方便，无需很长的反应时间和生长模板，即可得到目标尺寸的ppa掺杂亚胺类cofs。对于镧系锕系金属离子有特异性吸附能力，且吸附容量大、稳定性高，在放射性金属元素萃取分离中有很好的应用前景。
17、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书来实现和获得。
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1.焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物，其特征在于，由对称性胺单体与对称性醛单体桥联形成富含亚胺键的共价有机框架化合物，再将所述共价有机框架化合物中的亚胺键与焦磷酸化学键合，合成掺杂焦磷酸的亚胺类共价有机框架化合物。
2.根据权利要求1所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物，其特征在于，所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的孔径为1-5nm，所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的尺寸为10-200μm。
3.如权利要求1或2所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述四齿对称性胺单体和所述二齿对称性醛单体的摩尔比为1：2；所述二齿对称性胺单体和所述四齿对称性醛单体的摩尔比为2：1；所述四齿对称性胺单体、所述二齿对称性醛单体、所述二齿对称性胺单体和所述四齿对称性醛单体的浓度均为0.1-10mmol/mL；
5.根据权利要求3所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述催化剂为0
6.根据权利要求5所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，对反应后的沉淀产物依次用四氢呋喃、乙醇洗涤。
7.根据权利要求3所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述亚胺类共价有机框架化合物中亚胺键与所述焦磷酸的摩尔比为1:0.05-1:3。
8.根据权利要求7所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，混合搅拌的反应温度5-120℃，反应时间为0.1-24h。
9.根据权利要求5-8任一项所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述真空烘干温度为50-200℃，所述真空烘干压力小于1000Pa。
10.如权利要求1或2所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物在金属离子固相分离中的应用。
...【技术特征摘要】
1.焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物，其特征在于，由对称性胺单体与对称性醛单体桥联形成富含亚胺键的共价有机框架化合物，再将所述共价有机框架化合物中的亚胺键与焦磷酸化学键合，合成掺杂焦磷酸的亚胺类共价有机框架化合物。
2.根据权利要求1所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物，其特征在于，所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的孔径为1-5nm，所述焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的尺寸为10-200μm。
3.如权利要求1或2所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的焦磷酸掺杂亚胺类共价有机框架化合物的制备方法，其特征在于，所述四齿对称性胺单体和所述二齿对称性醛单体的摩尔比为1：2；所述二齿对称性胺单体和所述四齿对称性醛单体的摩尔比为2：1；所述四齿对称性胺单体、所述二齿对称性醛单体、所述二齿对称性胺单体和所述四齿对称性醛单体的浓度均为0.1-10mmol/ml；
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯甜甜，付婧，欧阳应根，夏海鸿，
申请(专利权)人：国电投核素同创重庆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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