磁性COFs的合成及对水产品中三苯甲烷类污染物的吸附特性
发布时间：2021-07-14 19:51
孔雀石绿、结晶紫、亮绿、维多利亚蓝等三苯甲烷类染料常被作为杀菌剂违规用于水产养殖中传染病的防治,且屡禁不止。因此,针对水产品中三苯甲烷类污染物的同时检测方法尤为重要。但是,传统样品前处理的吸附介质普遍存在吸附量低、重复利用性差等问题。共价有机骨架材料（COFs）因其结构稳定、吸附性能优异,近年来已被用于食品及农产品中有毒有害物质残留检测的样品前处理中,并显示出优异的净化效果。本研究设计合成了一种结构稳定、吸附性能优异的磁性COFs,用于水及水产品中的三苯甲烷类污染物的吸附净化,并构建了一种基于新型磁性COFs结合高效液相色谱法同时测定五种三苯甲烷类染料残留量的检测方法。主要研究结果如下:磁性共价有机骨架材料的合成。利用溶剂热法合成羧基化修饰的磁纳米Fe3O4-COOH。随后加入醛基与氨基构建单体,二者通过席夫碱反应形成亚胺COFs,于此同时利用沉淀聚合法将COFs作为功能化基团对Fe3O4-COOH进行包被,最终合成Fe3O4-COOH@COF材料。通过考...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五种典型三苯甲烷类染料的结构式（1）孔雀石绿，（2）罗丹明B，（3）结晶紫，（4）亮绿，（5）维多利亚蓝Fig.1-1Structuralformulasoffivetypicaltriphenylmethanedyes
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-应（E）、醛与酰肼形成腙反应（F），如图1-2[48]。图1-2COF可逆共价键形成的六种主要反应途径[48]Fig.1-2SixmajorreactionpathwaysformedbyreversiblecovalentbondsofCOF1.4.2共价有机骨架的合成常见的COFs合成方法主要有：溶剂热法、离子热法、微波合成法、以及室温法[48]。其中以溶剂热合成法最为普遍，其合成通常需要在密封容器内高温80~120℃加热2~9d，通过对溶剂、反应时间、温度、催化剂等条件的调控可以获得不同结晶度、粒径大孝稳定性的COFs[49]。离子热法多应用于三嗪类COFs
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-10-提供了高度结晶的COFs[64]。因此Sc(Otf)3目前得到了广泛的应用。结合温度这一因素，我们可以发现由于乙酸作为催化剂其交换亚胺速度相对较慢，通常需要高温长时间合成COFs材料，而Sc(Otf)3作为催化剂速度较快，多用于尝试室温合成。1.4.2.3构建单体的影响由于C=N的可逆形成，亚胺COFs在酸碱条件下不稳定，这一缺陷限制了亚胺COFs的应用与发展。近几年，研究人员也在探索稳定亚胺基的方法，做出了诸多尝试。从单体选择的角度结合稳定亚胺键的方法来看，其中较为广泛应用的主要有三种[65]，其小分子模型见图1-3。图1-3稳定酰胺键三种主要方法的小分子模型[65]Fig.1-3SmallMolecularModelofThreeMainMethodsforStabilizingAmideBonds（1）Tp：烯醇-酮结构互变SharathKandambeth等[66]，在2012年通过组合可逆C=N形成与不可逆的烯醇-酮结构互变两个反应，合成了在酸碱条件下高度稳定的COFs材料，即在强酸（9NHCl）与强碱（9NNaOH）下处理7d，晶型仍未发生改变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]共价有机骨架材料的性能及其在食品安全检测领域的应用进展[J]. 刘婧怡,赵海田,姚磊. 食品科学. 2020(19)
[2]功能化磁性纳米材料在样品前处理中的应用研究进展[J]. 李菲,吴昊宬,李一峻,何锡文,陈朗星,张玉奎. 色谱. 2020(01)
[3]中国海水养殖业比较优势分析[J]. 廖凯,杨正勇. 中国渔业经济. 2019(05)
[4]全球鱼类产量到2030年将增长近两成[J]. 世界农业. 2018(09)
[5]孔雀石绿单克隆抗体的制备及直接竞争ELISA方法的建立[J]. 李晓丽,陈雪岚,刘春梅,熊勇华. 食品科学. 2009(24)
博士论文
[1]混合模式磁性纳米吸附剂的制备及其在痕量有害物质富集检测中的应用[D]. 张文芬.郑州大学 2019
[2]二维异孔共价有机框架构筑新策略的研究[D]. 钱成.湖南大学 2018
硕士论文
[1]新型共价有机骨架材料的合成及其在样品前处理中的应用[D]. 李宁.曲阜师范大学 2019
[2]尼古丁分子印迹聚合物的制备、表征与固相萃取应用研究[D]. 谢娟娟.中国科学技术大学 2018
[3]吡嗪类共价有机框架材料的设计合成、表征及催化应用研究[D]. 马云超.吉林大学 2017
本文编号：3284785
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五种典型三苯甲烷类染料的结构式（1）孔雀石绿，（2）罗丹明B，（3）结晶紫，（4）亮绿，（5）维多利亚蓝Fig.1-1Structuralformulasoffivetypicaltriphenylmethanedyes
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-应（E）、醛与酰肼形成腙反应（F），如图1-2[48]。图1-2COF可逆共价键形成的六种主要反应途径[48]Fig.1-2SixmajorreactionpathwaysformedbyreversiblecovalentbondsofCOF1.4.2共价有机骨架的合成常见的COFs合成方法主要有：溶剂热法、离子热法、微波合成法、以及室温法[48]。其中以溶剂热合成法最为普遍，其合成通常需要在密封容器内高温80~120℃加热2~9d，通过对溶剂、反应时间、温度、催化剂等条件的调控可以获得不同结晶度、粒径大孝稳定性的COFs[49]。离子热法多应用于三嗪类COFs
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-10-提供了高度结晶的COFs[64]。因此Sc(Otf)3目前得到了广泛的应用。结合温度这一因素，我们可以发现由于乙酸作为催化剂其交换亚胺速度相对较慢，通常需要高温长时间合成COFs材料，而Sc(Otf)3作为催化剂速度较快，多用于尝试室温合成。1.4.2.3构建单体的影响由于C=N的可逆形成，亚胺COFs在酸碱条件下不稳定，这一缺陷限制了亚胺COFs的应用与发展。近几年，研究人员也在探索稳定亚胺基的方法，做出了诸多尝试。从单体选择的角度结合稳定亚胺键的方法来看，其中较为广泛应用的主要有三种[65]，其小分子模型见图1-3。图1-3稳定酰胺键三种主要方法的小分子模型[65]Fig.1-3SmallMolecularModelofThreeMainMethodsforStabilizingAmideBonds（1）Tp：烯醇-酮结构互变SharathKandambeth等[66]，在2012年通过组合可逆C=N形成与不可逆的烯醇-酮结构互变两个反应，合成了在酸碱条件下高度稳定的COFs材料，即在强酸（9NHCl）与强碱（9NNaOH）下处理7d，晶型仍未发生改变。
【参考文献】：
期刊论文
[1]共价有机骨架材料的性能及其在食品安全检测领域的应用进展[J]. 刘婧怡,赵海田,姚磊. 食品科学. 2020(19)
[2]功能化磁性纳米材料在样品前处理中的应用研究进展[J]. 李菲,吴昊宬,李一峻,何锡文,陈朗星,张玉奎. 色谱. 2020(01)
[3]中国海水养殖业比较优势分析[J]. 廖凯,杨正勇. 中国渔业经济. 2019(05)
[4]全球鱼类产量到2030年将增长近两成[J]. 世界农业. 2018(09)
[5]孔雀石绿单克隆抗体的制备及直接竞争ELISA方法的建立[J]. 李晓丽,陈雪岚,刘春梅,熊勇华. 食品科学. 2009(24)
博士论文
[1]混合模式磁性纳米吸附剂的制备及其在痕量有害物质富集检测中的应用[D]. 张文芬.郑州大学 2019
[2]二维异孔共价有机框架构筑新策略的研究[D]. 钱成.湖南大学 2018
硕士论文
[1]新型共价有机骨架材料的合成及其在样品前处理中的应用[D]. 李宁.曲阜师范大学 2019
[2]尼古丁分子印迹聚合物的制备、表征与固相萃取应用研究[D]. 谢娟娟.中国科学技术大学 2018
[3]吡嗪类共价有机框架材料的设计合成、表征及催化应用研究[D]. 马云超.吉林大学 2017
本文编号：3284785
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