1、本科学生毕业论文（设计）题 目 水杨醛缩三聚氰胺 Schiff 碱锌配合物的制备及其对甲基橙吸附性能的研究 学 院 化学与材料科学学院 专 业 化学 学生姓名 丁美丽 学 号 100901018 指导教师 贾卫国 职称 副教授 论文字数 5405 完成日期 2014 年 4 月 25 日水杨醛缩三聚氰胺 Schiff 碱锌配合物的制备及其对甲基橙的吸附性能研究丁美丽，化学与材料科学学院摘 要：以三聚氰胺和水杨醛为原料，用溶剂热合成法合成 Schiff 碱。得到的 Schiff 碱用红外进行了表征。另外还合成了此 Schiff 碱的 Zn（）配合物，并探究了其对甲基橙的吸附性能。结果表明，此种配
2、合物对甲基橙具有良好的吸附能力，70 min 中即可吸附平衡，最大吸附量可达到 80 mg/g。除此之外，循环四次后其甲基橙去除率仍能达到 80 %，XRD 测试结果显示经过循环，配合物的结构并未发生改变，因此可以循环使用。关键词：三聚氰胺；水杨醛；Schiff 碱；配合物；吸附；甲基橙Preparation of Salicylicaldehyde condensation of Melamine Schiff Base Zinc Complexs and Study on their Adsorption Capacity of Methyl OrangeDING Mei-li,Colle
3、ge of chemistry and materials scienceAbstract:Schiff base is obtain using Melamine and salicylaldehyde by solvent thermal synthesis methods.In additoin, zinc complexs with Schiff base ligands was prepared and their adsorption capacity of methyl orange was investigated.The results show that these zin
4、c complexs have good adsorption capacity of methyl orange,only need 70 min to achieve the adsorption equilibrium and the maximum adsorption amount is 80 mg/g. Moreover, the removal rate of methyl orange after four cycle can also achieve to 80 % and the XRD test results show that the structure of the
5、 complexs is not change. So, these materials can be used to recycling. Key words: Melamine; salicylaldehyde; Schiff base; complexs; adsorption; Methyl Orange安徽师范大学本科生毕业论文（设计）评定意见指导教师评语主要内容包括：学生写作态度、科研作风，论文选题的理论意义和实践价值，论据是否充分、可靠，掌握基础理论、专门知识、研究方法和技能的水平，写作的逻辑性、技巧及其他优缺点。本论文主要介绍了三聚氰胺基席夫碱及其配合物的合成，并利用其与锌形成
6、的配合物在吸附甲基橙方面的研究具有潜在的应用价值。实验结果表明论文提供了一种新的合成方法，对三聚氰胺席夫碱的合成路线进行了改进，并得到了其余锌盐的配合物。另外，利用得到的配合物在吸附甲基橙实验中得到了很好的结果，配合物可以多次循环利用，并保持了较高的吸附效果。在实际的污水处理中，具有实际应用价值。该实验通过多方面查找资料完成了该设计合理，工作量大。在毕业设计期间丁美丽同学学习态度很好，做实验认真负责，具有较强的实验操作能力，比较圆满的完成了毕业设计任务书所下达的各项任务。论文内容较详实，层次清晰，论据充分，语言表达准确，引用参考文献数量符合规定，格式规范，结构合理，行文流畅。本论文已经达到了本
7、科毕业设计论文的要求。成绩： 签名： 年 月 日安徽师范大学本科生毕业论文（设计）评定意见专业负责人系主任评定意见该生选此课题符合专业培养目标，具有一定的实用性、应用性、综合性和可行性。论文内容详实，论证充分，语言流畅，填写规范；引用参考文献数量符合规定，格式规范；数字、图表、符号、单位无误、结论具有很强的说服力。在论文的论证方法上有一定的特色，有一定的参考价值。成绩：专业负责人（系主任）签名： 年 月 日学院意见成绩：院长签章： 年 月 日水杨醛缩三聚氰胺 Schiff 碱锌配合物的制备及其对甲基橙的吸附性能研究丁美丽，化学与材料科学学院摘 要：以三聚氰胺和水杨醛为原料，用溶剂热合成法合成
8、Schiff 碱。得到的 Schiff 碱用红外进行了表征。另外还合成了此 Schiff 碱的 Zn（）配合物，并探究了其对甲基橙的吸附性能。结果表明，此种配合物对甲基橙具有良好的吸附能力，70 min 中即可吸附平衡，最大吸附量可达到 80 mg/g。除此之外，循环四次后其甲基橙去除率仍能达到 80 %，XRD 测试结果显示经过循环，配合物的结构并未发生改变，因此可以循环使用。关键词：三聚氰胺；水杨醛；Schiff 碱；配合物；吸附；甲基橙Preparation of Salicylicaldehyde condensation of Melamine Schiff Base Zinc Co
9、mplexs and Study on their Adsorption Capacity of Methyl OrangeDING Mei-li,College of chemistry and materials scienceAbstract:Schiff base is obtain using Melamine and salicylaldehyde by solvent thermal synthesis methods.In additoin, zinc complexs with Schiff base ligands was prepared and their adsorp
10、tion capacity of methyl orange was investigated.The results show that these zinc complexs have good adsorption capacity of methyl orange,only need 70 min to achieve the adsorption equilibrium and the maximum adsorption amount is 80 mg/g. Moreover, the removal rate of methyl orange after four cycle c
11、an also achieve to 80 % and the XRD test results show that the structure of the complexs is not change. So, these materials can be used to recycling. Key words: Melamine; salicylaldehyde; Schiff base; complexs; adsorption; Methyl Orange近年来，Schiff 碱及其过渡金属配合物因其多变的结构，简便的合成和多样的性能在生物 1，催化 2-6，光学 7，医药 8-9
12、，电学 10等多个领域都有良好的应用。Schiff 碱的合成方法有很多，传统方法虽然操作简单但往往存在反应时间过长，产率较低等问题，特别是由于三聚氰胺自身溶解性不好造成此反应的产率往往都比较低，但三聚氰胺独特的结构可能使得其所合成出的 Schiff 碱及其配合物具有良好的光电化学性质，因此，找到一种操作简便，产率较高的合成方法就显得尤为重要。本文采取了操作简单，产率较高的溶剂热合成法制备以三聚氰胺和水杨醛为原料的 Schiff 碱，该方法解决了三聚氰胺在普通溶剂中溶解度差的问题，在极端的反应条件下合成了与普通制备方法一致的 Schiff 碱，同时较大的提高了产率。我国是纺织印染业大国，然而由于
13、印染加工中产生的废水和废渣被直接排放造成了大量水质受到污染，印染废水往往具有成分复杂,色度深，有机污染物含量高等特点，因此人们对它的处理一直很重视。废水中的印染物质有很多种，其中，甲基橙是一种较难降解的有色化合物,在酸性和碱性条件下分别为偶氮和醌式结构, 是多种染料化合物的主体结构, 而且甲基橙溶液的质量浓度为 0-45 mg/ L 时 , 吸光度与质量浓度有很好的线性关系 11。因此, 以它作为染料模型化合物具有一定的代表性。吸附法一直作为比较优良的方法被应用于染料处理领域，所用的吸附剂有天然沸石 12，氢氧化镁 13-14等，然而几乎没有人用 Schiff碱金属配合物作为吸附剂来进行吸附染
14、料。本实验就是用溶剂热法合成的Schiff 碱锌配合物来吸附甲基橙，与普通的 TiO2等材料相比，其作用效果更加优良，并且可以较好的循环使用。1 实验部分1.1 试剂及仪器三聚氰胺（C.P） ，水杨醛（ A.R） ，N,N- 二甲基甲酰胺（A.R） ，甲苯（A.R ） ，乙酸乙酯（A.R） ，甲醇（A.R） ，甲基橙(A.R)，二水合乙酸锌（A.R ） ，乙醚（A.R） ，蒸馏水，CJ78-1 磁力搅拌器（江苏省金坛市白塔斯新宝仪器厂） ，CHB702 智能温度控制仪（常州汇邦电子有限公司） ，KQ2200 型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司） ，FA-2004B 电子天平（上海佑科仪器仪
15、表有限公司） ，TG16-WS 离心机（长沙湘智离心机仪器有限公司） ，U-4100 紫外可见近红外分光光度计（日本岛津公司)，XRD-6000WX 射线衍射仪（日本岛津公司） ，IR-21 傅立叶变换红外光谱仪（日本岛津公司）1.2 实验方法1.2.1 水杨醛缩三聚氰胺 Sciff 碱的溶剂热合成将三聚氰胺（0.63 g，5 mmol）和水杨醛（2.0 mL ，18 mmol）一起加入 25 mLN,N-二甲基甲酰胺溶液中，混合搅拌至均匀后将其转入不锈钢反应釜的 100 mL 聚四氟乙烯内胆中。将该釜放入烘箱中 190 反应 10 h，然后令其自然冷却至室温。取出反应釜，将内胆内的红棕色溶液
16、逐滴加入 200 mL 甲苯中，得到的沉淀用乙酸乙酯，热水反复洗涤，最后干燥得到 1.75 g 的黄色固体粉末，产率为 80 %。 （处理方法参考文献15，有部分改动）1.2.2 Schiff 碱锌配合物的合成将 Schiff 碱（ 0.05 g，0.1 mmol）和二水合乙酸锌（0.08 g，0.36 mmol ）一起加入 8 mLN,N-二甲基甲酰胺溶液中，混合搅拌至均匀后将其转入不锈钢反应釜的 10 mL 聚四氟乙烯内胆中。将该釜放入烘箱中 180 反应 10 h，然后令其自然冷却至室温。将得到的沉淀用甲醇反复洗涤，干燥后得到 0.05 g 的土黄色固体粉末，产率为 75 %。1.2.3
17、 Schiff 锌配合物的吸附实验称取 15 mg 的 Schiff 碱锌配合物于 100 mL 烧杯中，向其中加入 40 mL 一定浓度的甲基橙溶液，对体系进行搅拌，每隔一定时间取一次溶液，然后对溶液进行离心取得清液，用紫外可见近红外分光光度计测量在甲基橙最大吸收波长 462 nm 处的吸光度值，从而测定甲基橙溶液的浓度，进而计算配合物对甲基橙的吸附量 q（单位 mg/g） ，计算公式为（ 1）mVt)(0式中： 0（mg/L）为所配制的甲基橙溶液的初始质量浓度； t（mg/L ）为 t 时刻甲基橙溶液的质量浓度；V（L）为加入甲基橙溶液的体积；m （g）为 Schiff碱锌配合物加入的质量
18、。2 结果与讨论2.1 红外谱图表征350302502015010Wavenumber(cm-)Schif baseSchif base zinc omplexs1653c-1164cm-11562cm-145-11274cm-1图 1 Schiff 碱和 Schiff 碱锌配合物的红外光谱图Fig.1. FTIR spectrum of Schiff base and Schiff base zinc complexs如图 1 所示，可以看出，Schiff 碱的红外谱图中原本三聚氰胺在在 3417 和 3468 cm-1处的三个-NH 2峰全部消失 15，而在 1653 cm-1处出现了-C
19、H=N-的特征峰，1562 和 1455 cm-1处的峰为苯环骨架特征吸收，1274 cm -1处的峰为酚羟基的特征峰，说明三聚氰胺与水杨醛已发生反应生成了 Schiff 碱，与之相比，Schiff碱锌配合物的-CH=N-峰位置出现在了 1644 cm-1处，即发生了红移，说明在 -CH=N-的 N 原子与锌发生了配位，使得 -CH=N-键的强度能被削弱了，而 1274 cm-1处的酚羟基峰消失了，说明在 Schiff 碱与锌发生配位时羟基的氧原子参与了配位。2.2 Schiff 碱与 Schiff 碱锌配合物的吸附对比实验分别称取 15 mg 的 Schiff 碱和 Schiff 碱锌配合物于两个 100 mL 烧杯中，再向其中加入 40 mL10 mg/L 的甲基橙溶液，对体系进行搅拌，每隔一定时间取一次溶液，然后对溶液进行离心取得清液，用紫外可见分光光度仪测量在甲基橙
