[發明專利]酵母菌微球體磁性復合材料表面印跡吸附劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210259821.8
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102744048A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 關衛省;雷俊茹;王旭;周婭;魯琛琛
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C08F222/14;C08F220/06;C08J9/26
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于環境材料制備技術領域，具體涉及一種酵母菌微球體磁性復合物表面分子印跡聚合吸附材料的制備方法。

背景技術

分子印跡技術是以目標分子為模板分子，選用能與模板分子產生特定相互作用的共價型、非共價型和半共價型功能性單體，在交聯劑引發下進行聚合反應，形成三維交聯的聚合物網絡。反應完成后通過抽提等方式將模板分子洗脫出來，形成具有特殊結構、對模板分子有特殊親和性及識別性孔穴的印跡聚合物(MIPs)的技術。

表面分子印跡技術通過把分子識別位點建立在基質材料的表面，較好的解決了傳統分子印跡技術整體存在的一些嚴重缺陷，如：1、活性位點包埋過深，電荷傳遞和傳質的動力學速率慢，吸附的動力學性能不佳；2、模板分子的去除不徹底，聚合物內部的活性位點利用率低，印跡聚合物的吸附容量偏低；3、方法費時費力，印跡聚合物機械性能差等。目前常用的基質材料有硅基微/納米材料（凹凸棒石、埃洛石、分子篩、二氧化硅等)、鈦基微/納米材料（如二氧化鈦、鈦酸鹽晶須等)和金屬氧(硫)化物(如四氧化三鐵、氧化鋅、硫化鋅)等。

無機材料作為基質材料有特殊的結構，特定的強度和穩定的性能，但與印跡高聚合物分子層的兼容性差，結合度不高。硅烷偶聯劑、活性高分子常被用于無機材料的印跡前表面修飾。但修飾過程繁瑣、成本高等因素限制了無機基質材料的廣泛應用。

為了便于吸附劑的分離，超順磁性金屬氧化物MO納米粒子是理想的印跡基質材料。磁性金屬氧化物納米粒子表面印跡吸附劑(MMIPs)利用基質的超順磁性和包覆層印跡聚合物的特異性吸附作用，可實現在外磁場作用下選擇性的將目標污染物與母液迅速分離。但單純磁性金屬氧化物納米粒子在使用中易團聚、耐酸性差，多次使用后易漏磁。2011年潘建明等課題組采用乙酰丙酮鐵的高溫反應將磁性金屬氧化物納米粒子包覆在羧基化的埃洛石表面，再對MO/HNTs-COOH材料表面印跡改性。隨后在其復合材料表面實施印跡聚合過程，較好的解決了磁性印跡聚合物磁泄露的問題。已經有研究者引入生物分子作為有機的基質材料。將超順磁性金屬氧化物MO納米粒子通過共同沉淀法包裹有機材料表面制備磁性復合材料，再在磁性復合材料表面印跡改性獲得磁性印跡聚合吸附劑的研究尚未有報道。

發明內容

本發明為了克服現有技術中存在的不足，提供了一種磁穩定性與熱穩定性好、吸附容量高的酵母菌微球體磁性復合材料表面印跡吸附劑的制備方法。

本發明為了解決上述技術問題所采用的技術方案是：酵母菌微球體磁性復合材料表面印跡吸附劑的制備方法包括下述步驟：

1）制備酵母菌微球體磁性復合材料

1.1）按照固液比為1：30～50g/mL的量稱取酵母菌微球體分散于蒸餾水中，制備成酵母菌溶液；向酵母菌溶液中加入氯化鐵，常溫下機械攪拌3小時，通氮氣排空氧氣，加入氯化亞鐵，酵母菌微球體與氯化鐵、氯化亞鐵的質量比為1：1～1.6：0.9～1.2，機械攪拌至溫度升高到75～80℃，攪拌反應20～30分鐘，制備成酵母菌氯化鐵氯化亞鐵分散溶液；

1.2）向步驟1.1）的酵母菌氯化鐵氯化亞鐵分散溶液中加入氫氧化鈉，酵母菌微球體與氫氧化鈉的質量比為1：1.4～1.8，75～80℃反應90～100分鐘，滴加質量分數為25%的NH₃·H₂O,調節pH值為8.0～9.0，75～80℃反應20～30分鐘，得到Fe₃O₄與酵母菌復合溶液；

1.3）將Fe₃O₄與酵母菌復合溶液在室溫下陳化12～15小時，用Nd-Fe-B永久磁鐵收集溶液中的Fe₃O₄與酵母菌復合物，用乙醇和蒸餾水各洗滌5次，70～80℃真空干燥，得到酵母菌微球體磁性復合材料；

2）制備酵母菌微球體磁性復合材料表面印跡吸附劑

2.1）將擬除蟲菊酯農藥溶解到二甲亞砜溶液中至溶解完全，在溶解液中加入α-甲基丙烯酸，酵母菌微球體與擬除蟲菊酯農藥、α-甲基丙烯酸的質量比為1：0.35～0.50：0.18×10^-3～0.50×10^-3，25℃超聲1小時，制備成預組裝溶液；