[發(fā)明專利]一種金屬離子印跡互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠吸附材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210332089.2
• 申請(qǐng)日: 2012-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN102824899A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靜靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬離子印跡互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠吸附材料及其制備方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

以金屬離子為模扳，利用印跡技術(shù)制備的金屬離子印跡聚合物，對(duì)模板離子通常具有較高的選擇性和較強(qiáng)的識(shí)別特性，而且具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。Shea和Sasaki將能與金屬離子配位的功能單體制成線形聚合物，然后與金屬離子形成絡(luò)合物，最后經(jīng)過交聯(lián)聚合得到金屬離子印跡聚合物。與未印跡聚合物相比，印跡聚合物對(duì)印跡金屬離子的選擇性明顯提高(Shea?KJ，Sasaki?DY.On?the?control?of?microenvironment?shape?of?functionalized?network?polymers?prepared?by?template?polymerization[J].J?Am?Chem?Soc，1989，111(9)：3442-3444.)。此后，許多金屬離子包括過渡金屬離子以及重金屬離子作為模板分子已成功地用于離子印跡聚合物的制備。Say等人采用分散聚合技術(shù)在聚乙烯醇(PVA)的分散液中制備了Ni²⁺印跡聚合物微球。與未印跡聚合物微球相比，Ni²⁺印跡聚合物微球?qū)i²⁺的吸附表現(xiàn)出明顯的印跡效應(yīng)(Say?R，Erdem?M，A，et?al.Biomimetic?catalysis?of?an?organophosphate?by?molecularly?surface?imprinted?polymers[J].Appl?Catal?A：Gen，2005，286(2)：221-225.)。Koide等以乙烯基癸酸為功能單體，分別采用乳液聚合和懸浮聚合制備了Cu²⁺印跡聚合物。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由于乳液聚合所得聚合物的粒徑小、比表面積大，該樹脂對(duì)重金屬離子的吸附量比懸浮聚合所得樹脂高出50～100倍(Koide?Y，Senba?H，Shosenji?H，et?al.Selective?adsorption?of?metal?ions?to?surface-template?resins?prepared?by?emulsion?polymerization?using?10-(p-vinylphenyl)decanoic?acid[J].Bull?Chem?Soc?Jpn，1996，69(1)：125-130.)。Daniel等人以Pd²⁺作為模板離子制備了Pd²⁺印跡聚合物。他們首先將Pd²⁺與丁二酮肟和4-乙烯吡啶形成三元配合物，然后在環(huán)己醇溶液中，與主單體苯乙烯，在交聯(lián)劑二乙烯基苯的作用下，通過共聚得到Pd²⁺印跡聚合物。最后采用稀鹽酸洗去模板離子，該印跡聚合物對(duì)Pd²⁺的選擇性系數(shù)遠(yuǎn)大于Pt²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺(Daniel?S，Gladis?JM，Rao?TP.Synthesis?of?imprinted?polymer?material?with?palladium?ion?nanopores?and?its?analytical?application[J].Analytica?Chimica?Acta，2003，488(2)：173-182.)。

互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)的概念首先由美國(guó)的Millar提出，用于描述由兩種或多種網(wǎng)絡(luò)相互貫穿形成的聚合物合金，每種聚合物網(wǎng)絡(luò)通過化學(xué)鍵的方式各自形成獨(dú)立的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而網(wǎng)絡(luò)間不存在化學(xué)作用，只是通過聚合物分子鏈間的糾纏環(huán)聯(lián)在一起。

按照制備方法，IPN材料可以分為順序IPN和同步IPN。順序互穿網(wǎng)絡(luò)是先合成具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物網(wǎng)絡(luò)I，然后把單體II和其交聯(lián)劑、引發(fā)劑溶脹到網(wǎng)絡(luò)I中，在I里面聚合成網(wǎng)絡(luò)II。同步互穿網(wǎng)絡(luò)是將兩種單體和它們各自的交聯(lián)劑混合成共有溶液，然后互不干擾地同時(shí)進(jìn)行聚合反應(yīng)。