CN102125790B - 金属有机骨架材料在吸附室内污染气体中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了金属有机骨架材料NH2-MIL-53(Al)的新用途。该用途是其作为吸附剂在处理室内污染气体中的应用。NH2-MIL-53(Al)对室内污染气体如苯、甲苯、甲醇、***、氨、甲醛、三氯甲烷等具有很好的吸附功能，通过固体荧光光谱测试手段，证实了该材料对污染气体的吸附具有简单、灵敏、可重复性的特点。该材料为室内污染气体的处理提供了一个行之有效、便捷的方法，在生命安全和社会保障方面都存在重要的应用价值。

Description

金属有机骨架材料在吸附室内污染气体中的应用
技术领域
本发明属于环境监测领域，具体涉及一种金属有机骨架多孔材料在吸附室内污染气体中的应用。
背景技术
室内空气污染是全世界关注的问题，是公认的人类健康杀手之一。它与高血压、胆固醇过高症及肥胖症等被共同列为人类健康的十大威胁。有数据表明，我国每年由室内空气污染引起的超额死亡可达11.1万人，超额门诊数22万人，超客急诊数430万人，严重的室内空气污染给我国造成了巨大的经济损失。室内空气污染不仅能通过物理、化学、生物的侵蚀作用对周围物体产生破坏性影响，而且污染气体经呼吸***(肺部)、皮肤表皮等部位对我们的神经***、免疫***、皮肤、肝脏、内分泌***等产生一系列毒害作用，严重危害人们的正常生活和学习。因此如何降低室内污染气体的含量成为亟待解决的难题。
金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)是由含氧或氮原子的有机配位体与过渡金属或稀土金属离子通过配位键自组装连接形成的具有高度规整的无限网络结构的化合物。由于其具有结构组成多样性、较大的比表面积和孔隙率、可调控性等特点，最近几年MOFs材料的研究与开发受到很大关注，主要集中在气体储存、吸附分离、催化、分子磁体、光学材料、半导体材料等方面。然而，迄今为止，关于金属有机骨架材料对室内污染气体吸附的报道还很少见。
发明内容
本发明的目的是提供金属有机骨架材料NH2-MIL-53(Al)的新用途。
本发明所提供的NH2-MIL-53(Al)的新用途是其在处理室内污染气体中的应用。
所述污染气体可选自下述至少一种：苯、甲苯、甲醇、***、氨、甲醛、丙酮和三氯甲烷。
所述NH2-MIL-53(Al)可按照下述文献中的方法制备得到：(J.Gascon，U.Aktay，M.D.Hernandez-Alonso，G.P.M.van Klink and F.Kapteijn，J.Catal.，2009，261，75-87.)；具体方法如下：将一定量的氨基对苯二甲酸(NH2-H2BDC，0.565g，3.12mmol)与硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O，0.788g，2.10mmol)分别放入20mL烧杯中，记为烧杯1、烧杯2，再向烧杯1、2中各加入15mL DMF(N，N-二甲基甲酰胺)，超声，待其溶解后，加入到带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜中，密封，在恒温130℃条件下反应三天，自然冷却至室温，取釜，将得到的黄色产物离心，用丙酮清洗。清洗后在甲醇中回流过夜，110℃下真空干燥8h，即得到具有荧光性质的MOF材料NH2-MIL-53(Al)。
将NH2-MIL-53(Al)材料分别放入到含有苯、甲苯、甲醇、***、氨、甲醛、丙酮、三氯甲烷蒸汽的氛围中，十小时后，发现吸附了苯、甲苯、甲醇、***、丙酮、三氯甲烷气体的NH2-MIL-53(Al)固体粉末的颜色由先前的黄色变成白色。进而对气体吸附前后的NH2-MIL-53(Al)材料进行固体荧光光谱表征(λex＝380nm)，发现较吸附前的NH2-MIL-53(Al)材料的荧光光谱，分别吸附了苯、甲苯、甲醇、***、丙酮、三氯甲烷蒸汽后，其最大发射峰均由原来的475nm，蓝移至465nm左右，同时荧光强度明显增强，其中苯能够使NH2-MIL-53(Al)材料的荧光强度增强8倍，充分表明NH2-MIL-53(Al)与污染气体之间发生了除吸附以外的相互作用。
将吸附后的NH2-MIL-53(Al)材料在一定温度(100-150℃)下加热数小时后，NH2-MIL-53(Al)固体粉末的颜色均由白色恢复成黄色，同时最大发射峰也恢复到475nm左右。证实NH2-MIL-53(Al)材料再生成功。
本发明所涉及的金属有机骨架材料NH2-MIL-53(Al)制备方法简单且可大批量合成；将其用于吸附室内污染气体后，经加热再生可重复使用，具有良好的可逆性能。该材料为室内污染气体的处理提供了一个行之有效、便捷的方法，在生命安全和社会保障方面都存在重要的应用价值。
附图说明
图1为实施例1中NH2-MIL-53(Al)吸附不同气体前后颜色的变化情况。
图2为实施例1中NH2-MIL-53(Al)吸附不同污染气体前后的固体荧光光谱(λex＝380nm)。
图3为实施例1中NH2-MIL-53(Al)吸附氯仿后再生情况。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中所用的MOF材料NH2-MIL-53(Al)制备方法如下：
将一定量的氨基对苯二甲酸(NH2-H2BDC，0.565g，3.12mmol)与硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O，0.788g，2.10mmol)分别放入20mL烧杯中，记为烧杯1、烧杯2，再向烧杯1、2中各加入15mL DMF，超声，待其溶解后，加入到带有聚四氟内衬的不锈钢反应釜中，密封，在恒温130℃条件下反应三天，自然冷却至室温，取釜，将得到的黄色产物离心，用丙酮清洗。清洗后在甲醇中回流过夜，110℃下真空干燥8h。即得到所述的可以吸附污染气体且具有荧光性质的MOF材料NH2-MIL-53(Al)。
实施例1、NH2-MIL-53(Al)吸附氯仿
将MOF材料NH2-MIL-53(Al)放入到含有氯仿蒸汽的氛围中，吸附十小时后发现NH2-MIL-53(Al)材料的颜色由最初的黄色变成白色。通过固体荧光光谱测试，吸附氯仿后的NH2-MIL-53(Al)材料荧光强度明显增强，并且最大发射峰发生10nm左右的蓝移。
将吸附氯仿后的NH2-MIL-53(Al)材料在120℃的温度下加热5h后，发现NH2-MIL-53(Al)材料的颜色由吸附后的白色恢复成吸附前的黄色，同时荧光光谱的最大发射峰的位置恢复至吸附前的475nm。

Claims (1)

1.金属有机骨架材料NH2-MIL-53(Al)在处理污染气体中的应用；所述污染气体选自下述至少一种：苯、甲苯、甲醇、***、氨、甲醛、丙酮和三氯甲烷。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103977715A (zh) * 2014-05-12 2014-08-13 北京航空航天大学 一种独立自支撑的mil－53金属有机骨架膜材料的制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102489183B (zh) * 2011-12-16 2015-05-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种渗透分离气体的金属-有机骨架材料膜及其制备方法
CN104043397A (zh) * 2014-03-31 2014-09-17 中国石油大学(华东) Mil-53针管式固相微萃取探头及制备方法
JP2015213897A (ja) * 2014-04-24 2015-12-03 東洋紡株式会社 吸脱着を繰返すためのアルデヒド類除去材
CN104001476B (zh) * 2014-05-07 2016-05-04 华南理工大学 一种氨气改性吸附材料及其制备方法与应用
CN104804027B (zh) * 2015-04-24 2016-11-30 南开大学 一种稀土金属–有机框架材料及其制备方法及应用
CN105148853A (zh) * 2015-10-12 2015-12-16 武汉大学 一种磁性MOFs固相萃取吸附剂及其制备方法和应用
CN106053413B (zh) * 2016-06-13 2019-01-18 华东师范大学 一种金属有机荧光甲醇传感薄膜及其制备方法
CN108484929A (zh) * 2018-06-11 2018-09-04 天津城建大学 一种基于酰胺肟的金属有机框架合成MIL-53(Al)-AO2的制备方法
CN111320775B (zh) * 2018-11-29 2022-05-20 内蒙古东盛硅藻土科技创新产业园有限公司 一种环保型马桶的制造方法
CN113490537B (zh) * 2018-12-21 2023-06-30 梅西大学 用于气体吸附的金属有机骨架
CN113831547B (zh) * 2021-10-27 2022-11-25 石河子大学 一种分级多孔金属有机框架化合物及其制备方法与应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005039623A1 (de) * 2005-08-22 2007-03-01 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von metallorganischen Gerüstmaterialien Hauptgruppen Metallionen enthaltend
CN101269317B (zh) * 2007-03-23 2011-06-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种负载型多孔金属有机化合物储氢材料

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103977715A (zh) * 2014-05-12 2014-08-13 北京航空航天大学 一种独立自支撑的mil－53金属有机骨架膜材料的制备方法
CN103977715B (zh) * 2014-05-12 2015-12-09 北京航空航天大学 一种独立自支撑的mil－53金属有机骨架膜材料的制备方法

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