[發明專利]一種可控催化降解磺胺嘧啶的分子印跡聚合物的制備方法和應用

無效

• 申請號: 201210281646.2
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN102786643A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 潘建明;徐龍城;戴江棟;孟敏佳;閆永勝
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F2/44;C08J9/28;B01J31/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于材料制備及水環境污染控制的技術領域，涉及一種利用表面引發可逆加成裂解鏈轉移聚合技術制備新型可控催化分子印跡聚合物，特別涉及一種可控催化降解磺胺嘧啶的分子印跡聚合物的制備方法和應用。

背景技術

磺胺類抗生素(Sulfonamides)是一種常見的合成抗生素，多以對位氨基苯磺酰胺（簡稱磺胺）為基本結構的衍生物，抗菌譜廣。但由于其通過生物積累轉移到人體內，可使人類器官受損，抗藥性增加以及產生某些慢性中毒現象。常見的磺胺類抗生素有磺胺嘧啶(Sulfadiazine)、磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine)、磺胺甲惡唑(Sulfamethizol)、磺胺異惡唑(Sulfafurazole)、磺胺間甲氧嘧啶(Sulfamonomethoxine)等，目前已證實由此類藥物引起的人體組織損害超過95%是磺胺二甲嘧啶造成的。我國農業部第235號公告規定其在肉類、奶質品中最高殘留量為100μg/kg，其中磺胺二甲嘧啶最高殘留量僅為25μg/kg。目前就檢測食物、水體、土壤等中的抗生素殘留量，研究者們做了大量的分析研究工作。

分子印跡選擇性催化劑是基于無機半導體材料催化技術與分子印跡技術而制備的，具有高度選擇性催化降解能力的復合材料。無機半導體材料能夠吸收一定波長的光，可使無機半導體材料產生導帶電子和價帶電子。催化降解效率高且材料比較穩定，使得無機半導體材料成為長效高效催化材料的最佳候選之一。分子印跡技術是通過功能單體與模板分子之間的專一性識別作用，使得制備的分子印跡聚合物具有選擇性識別模板分子的能力。分子印跡技術已在多個領域得到應用，例如化學傳感，識別分離，藥物傳輸與緩釋以及催化等領域。目前把光催化技術和分子識別技術耦合制備專一性的催化材料很少有報道，研究可控催化材料并用于催化降解環境中的污染物意義重大。

發明內容

本發明采用的技術方案為，一種可控催化降解磺胺嘧啶的分子印跡聚合物的制備方法，先由正硅酸四乙酯和無水乙醇與濃氨水反應制得SiO₂納米粒子，再將SiO₂納米粒子與乙酸鋅在含有硫代乙酰胺和三乙胺的乙醇水溶液中反應并干燥制得SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子，然后將SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷在乙醇/水/氨水溶液中N₂氛圍下反應制得γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷功能化的SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子，再將γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷功能化的SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子在四氫呋喃與二硫化碳溶液的混合溶液中反應制得RAFT試劑功能化的SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子，最后以磺胺嘧啶為模板分子將RAFT試劑功能化的SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子與N-異丙基丙烯酰胺在甲醇水溶液中與乙二醇雙甲基丙烯酸酯及偶氮二異丁腈進行分子印跡反應，洗脫模板分子后制得可控催化降解磺胺嘧啶的分子印跡聚合物。

具體制備過程如下：

1)SiO₂納米粒子的合成：

步驟A、將無水乙醇/蒸餾水/濃氨水按體積比為1：1.5：0.5~0.6的比例混合均勻，在1000rpm下磁力攪拌2~5min，制成混合溶液；

步驟B、將無水乙醇/正硅酸四乙酯/濃氨水按體積比2.5~3.0：0.25~0.3：0.5~0.6加入上述混合溶液中，室溫400rpm攪拌2.0h；

步驟C、將反應液高速離心后用無水乙醇洗滌數次，真空室溫干燥后得到SiO₂納米粒子。

2)SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子的制備：

步驟A、將SiO₂納米粒子/無水乙醇/蒸餾水按質量/體積/體積比為(2.0~2.5)g：(40~45)mL：(60~65)mL的比例將SiO₂納米粒子加入無水乙醇和蒸餾水的混合溶液中，在400rpm攪拌下，加熱到90℃反應10min；

步驟B、然后按照質量/質量/體積比為(1.1~2.2)g：(0.75~0.8)g：(5.3~5.4)mL加入乙酸鋅、硫代乙酰胺和三乙胺，混合溶液在磁力攪拌下90℃加熱1.0h；

步驟C、得到的產物過濾干燥后于700℃電阻爐中煅燒3h，收集淡黃色產物即為SiO₂/ZnO/ZnS納米粒子。