[發明專利]一種SiO2顆粒表面分子印跡吸附劑及其制備方法

無效

• 申請號: 200810046661.2
• 申請日: 2008-01-09
• 公開（公告）號: CN101234329A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 朱麗華;羅瑋;沈先濤;唐和清
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/30
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 紀元;曹葆青

技術領域

本發明涉及一種SiO₂顆粒表面分子印跡吸附劑及其制備方法，特別涉及全水相體系中SiO₂顆粒表面分子印跡吸附劑及其制備方法。

技術背景

酚類化合物是一類重要的化工原料，廣泛用作殺菌劑、除草劑、殺蟲劑以及木材防腐劑。酚類化合物易于在動物體內富集，導致動物肝臟、腎臟以及神經損傷。酚類化合物的廣泛使用已經造成世界范圍內土壤和地下水污染。因此，富集檢測和去除環境中酚類化合物具有重要的意義。

環境樣品中痕量酚類化合物的測定通常需要富集。目前常用的富集方法有液-液萃取和固相萃取。相比較而言，固相萃取較傳統的液-液萃取具有更多的優點：富集速度較快、有機溶劑消耗少，對環境的污染小，操作簡單，易于自動化等。但是傳統的固相萃取小柱都是采用非極性的C₁₈改性的SiO₂顆粒作為填料，對于中等極性的酚類化合物的富集效果及選擇性都比較差。因此，設計和合成對酚類化合物具有高選擇性和高富集倍數的吸附材料具有十分重要的意義。

分子印記技術(Molecular?Imprinting?Technique，MIT)是當前發展高選擇性材料的主要方法之一。MIT是指將特定分子的形狀及在分子表面上分布的電荷、疏水性、氫鍵受體和供體的性質互補地印跡到聚合物中的過程，得到的分子印跡聚合物(Molecular?Imprinted?polymer，MIP)能夠保留被印跡分子的形狀和分子表面性質。聚合物中的印跡與被印跡的分子具有特異的對應關系，具有記憶模板分子形狀的效應，從而使印跡聚合物材料具有識別特定分子的性能。

迄今為止，文獻和專利關于分子印跡的報道較多。但有關酚類化合物的分子印跡方面的工作較少，特別是在純水相中于SiO₂顆粒表面的酚類化合物的分子印跡方面的工作尚未見報道。嚴秀平，韓得滿等(專利申請號200510013736.3)采用分子印跡和溶膠-凝膠技術制備了硅球表面五氯苯酚印跡氨基功能化吸附材料，經過鹽酸萃取將模版分子去除，在改性硅球上留下了特制的空穴，所合成的材料對五氯苯酚具有較高的選擇性，但他們是在有機溶劑乙醇中合成的硅球吸附材料。成國祥，張立水(專利申請號02121484.0)公開了一種在水與甲苯混合介質中利用乳液聚合技術制備分子印跡微球的方法，利用該方法合成的MIP微球粒徑可以根據需要進行調整，有良好的分子識別性能。一般來說，傳統合成分子印跡吸附劑方法中均采用甲基丙烯酸為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，偶氮二異丁腈為引發劑，因而一般需要在弱極性或中等極性的有機體系(如甲苯、氯仿、丙酮、乙醇等)或油水乳液體系中進行，而實際應用分子印跡吸附劑分離富集或檢測目標有機污染物時一般則是在強極性的水相環境中，這樣由于合成過程與使用過程中溶劑極性的不匹配，將導致分子印跡吸附劑在使用過程中其體積可能發生溶脹或收縮效應，從而極大地影響其對目標分子的識別能力與使用壽命。此外，在合成MIP過程中需要大量使用有毒有害的有機溶劑，不但污染環境，而且增加制造成本。因此，迫切需要研究在全水相體系中分子印跡的合成技術。

本發明人曾申請了發明專利：“人工抗體型復合光催化劑及其制備方法”(申請號：200610019453.4)是以二氧化鈦(TiO₂)作為基體，鄰苯二胺為功能單體和交聯劑，有機污染物分子為模板分子，在紫外光引發聚合下成功制備了人工抗體型復合光催化劑，該發明專門針對高毒性低濃度的有機污染物的高選擇性降解，選擇性降解效果十分優良，但該復合催化劑不是吸附材料。本發明是在純水相體系中合成對酚類目標污染物具有特異吸附選擇性的SiO₂顆粒表面分子印跡吸附劑，具體是以SiO₂顆粒作為基體，鄰苯二胺為功能單體和交聯劑，有機酚類污染物分子為模板分子，在引發劑過硫酸鹽的作用下引發聚合，制得SiO₂顆粒表面分子印跡型吸附劑。合成好的SiO₂顆粒表面分子印跡吸附劑可充于固相萃取小柱，專門針對高毒性低濃度的有機酚類污染物的高選擇性優先吸附富集和分析，此發明解決了水相條件下合成分子印跡型吸附劑這一技術難題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術在合成分子印跡型吸附劑時需要使用大量有毒有機溶劑和使用過程中由于溶劑極性不匹配造成的識別能力和使用壽命下降等缺點，因而提供一種全水相體系中SiO₂顆粒表面分子印跡吸附劑及其制備方法。