[發明專利]一種高比表面積磁性微球樹脂及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110426866.5
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102516679A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李愛民;周慶;張滿成;雙陳冬;王夢喬;周揚;江野立;徐子瀟
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京大學鹽城環保技術與工程研究院
• 主分類號: C08L25/02
• 分類號: C08L25/02;C08K9/04;C08K3/16;C08F112/36;C08J9/28;C08J7/02;C08J3/24;B01J47/00;B01J13/02;C02F1/42;H01F1/42
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明涉及一種樹脂材料及其制備方法和應用，更具體的說是一種高比表面積磁性微球樹脂及其制備方法和應用。

背景技術

四環素類藥物作為抗菌藥物以及動物生長促進劑，在全球范圍內應用廣泛。四環素在使用過程中只有小部分被吸收利用，絕大多都是通過糞便和尿液排出體外。進入到環境體系的四環素帶來了較大的生態風險，促進了耐藥細菌的傳播。因此，四環素類物質作為水體中微污染有機物的重要一份子，受到研究者的廣大關注。而要想解決四環素污染問題，則需掌握四環素類物質在環境中的存在及歸趨，那便需要精確的對水體中四環素類物質進行分析檢測。

水溶性有機物的分析檢測目前是一個很重要的難點，主要問題在于樣品復雜、濃度低，較難富集分離。對于這一大類目標分析物，主要是以液相色譜法來進行檢測，而前處理方式則需要依賴于固相萃取技術?，F有的分析檢測技術多數使用Waters公司的HLB固相萃取柱來對四環素類物質進行前處理。該離線固相萃取方式對較小水量的樣品檢測效果較佳，而當水量增加，則耗時過長。同時，離線固相萃取柱易受污染，均為一次性使用，成本過高。隨著對水樣快速分析檢測的要求越來越高，傳統離線固相萃取模式受到越來越多的制約。

近年來，磁性材料因其非常方便的分離性能被廣泛應用，有研究者嘗試將磁性聚合物材料應用于水體中微污染物質的富集分離中，并取得一定成效（Y.?Zhang,?R.J.?Liu,?Y.L.?Hu,?Anal.?Chem.?81?(2009)?967.）。但現有已開發的磁性聚合物材料基本都以離子交換作用為主，通過修飾各種不同的基團來增加其吸附性能。除了離子交換作用，較高的比表面積也是影響磁性吸附材料的重要因素，然而迄今為止，很少有研究去開發高比表面積磁性吸附材料，并且已報道的此類新材料材料其比表面積都在200m²/g以下（S.H.?Xuan,?F.?Wang,?J.M.Y.?Lai,?et?al,?ACS.?Appl.?Mater.?Interfaces.?3?(2011)?237；W.?Li,?Y.H.?Deng,Z.X.?Wu,?et?al,?J.?Am.?Chem.?Soc.?133?(2011)?15830；?P.?Xue,?X.D.?Song,?X.R.?Cao,?Chin.Chem.Lett.?22?(2011)?217）。高比表面積樹脂開發過程中所產生的酸性條件，易腐蝕磁性粒子，抑制了此類磁性材料的進一步研究及應用（P.?Veverka,?K.?Jerabek,?React.?Funct.?Polym.?41?(1999)?21）。

磁性材料的應用創造了一種新的全混式固相萃取模式。在固相萃取過程中，磁性材料的粒徑大小是影響吸附平衡速度的關鍵因素，減小固相萃取材料的粒徑可以大幅度縮短固相萃取時間。然而，常用的懸浮聚合法合成的聚合物材料粒徑一般在50?μm以上，顆粒粒徑仍然較大。為實現快速富集分離，需要開發更小粒徑的吸附材料。膜乳化-懸浮聚合法是一種較易實現的微球開發技術，但到目前為止，使用該方法卻無法有效制備出磁性聚合物材料（Q.C.?Yuan,?R.A.?Williams,?China?Particuology?5?(2007)?26）。其原因在于磁性納米粒子在膜乳化過程中難以通過孔道復雜的膜，不僅得不到磁性材料，而且會污染膜。

因此，研究開發出對一種四環素類物質有快速富集分離性能的高比表面積磁性微球樹脂，具有非常深遠的意義。

發明內容

1、發明要解決的技術問題

針對現有的高比表面積磁性吸附材料的缺乏，本發明提供了一種高比表面積磁性微球樹脂及其制備方法和應用，制備得到的高比表面積磁性微球樹脂具有較高的吸附容量、快速的平衡速率、方便的分離方式，為水體中四環素類物質的快速檢測分析提供便利。

2、技術方案

本發明所提供的高比表面積磁性微球樹脂是采用油酸修飾的親油性較強的磁性納米粒子和油相混合，經膜乳化、懸浮聚合以及后交聯反應制備。

一種高比表面積磁性微球樹脂，其比飽和磁化強度為0.1-20?emu/g，比表面積為800-1600?m²/g，樹脂粒徑為1-60?μm。

本發明所提供的高比表面積磁性微球樹脂制備方法步驟如下：

(a)?配備油相，油相由反應物、致孔劑、引發劑構成，反應物與致孔劑的質量比為1:0.5~1:2，引發劑占油相的質量百分比為0.5~2%；

步驟(a)中所采用的反應物為二乙烯苯；