[發明專利]鉻離子印跡硅膠的制備方法

無效

• 申請號: 201310286216.4
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN104128168A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 毛杰;段厚寶;耿瑞;蔣玉軻
• 申請（專利權）人: 安徽科技學院
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.技術領域

本發明涉及一種以鉻離子為模板制備的印跡硅膠，用該方法制備的鉻離子印跡硅膠具有較高的吸附容量和一定的選擇吸附性能。?

2.背景技術?

鉻在自然界中最常見的價態是三價和六價，大氣和土壤中普遍存在著鉻的化合物，由于生物鏈的作用使得動植物體內的積聚量相當高。美國國家毒理研究中心出版的《致癌物報告》中指出，美國一般自來水中總鉻的含量為0.4～0.8ug/L，河流和湖泊中通常在1～10ug/L之間（徐衍忠,秦緒娜,劉祥紅,等,環境科學與技術,2002,25:8-9）。鉻的存在價態決定了它的毒理性質以及生物學性質，例如三價鉻是人體內一種重要的微量元素，其在葡萄糖和脂肪代謝中起到重要作用。而六價鉻是高毒性強致癌物質，人體攝入量達到一定程度后可以導致機體中毒直至死亡（ZayedA.M.,TerryN.,PlantSoil,2003,249:139-143）。因此準確出測定水樣品中鉻離子的含量具有重要意義，但一般水樣中鉻的含量極低，如河流和湖泊中通常在1～10ug/L之間，這超出了一般儀器的檢測范圍，同時樣品中復雜的基底會嚴重干擾鉻離子的測定，因此在進行儀器測定前必須采用合適的手段對水樣品進行預處理以達到去除干擾和富集的目的。?

目前，測定水中鉻離子常用的前處理方法是離子交換法（才春艷,李玉博,環境保護與循環經濟,2008,01:37-39〕，該方法利用離子交換樹脂通過離子交換作用實現對鉻離子的分離和富集，但其同樣對其它離子具有富集作用，無法實現對鉻離子的選擇性富集。因此，必須發展新的富集材料?以實現對鉻離子的選擇性富集。?

3.發明內容

1.本發明旨在提供一種鉻離子印跡硅膠的制備方法。?

2.本發明的技術方案是以鉻離子為模板，3-氨基丙基三甲氧基硅烷為功能單體，以甲醇或乙醇為溶劑，利用分子印跡的制備技術在硅膠表面合成離子印跡聚合物層。所制備得到的鉻離子印跡硅膠可對三價鉻離子（Ⅲ）進行選擇性富集。?

4.本發明的工藝路線為：?

其中：Acid為酸，TOES為正硅酸乙酯。?

本發明包括以下步驟：?

①硅膠的活化：將硅膠于濃酸中回流活化硅膠表面后過濾，用二次蒸餾水洗至中性，烘干得活化硅膠后備用。?

②鉻離子印跡硅膠的制備：將可溶性鉻鹽置于溶劑中后加熱攪拌至固體溶解得鉻鹽溶液，向溶液中加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷，于攪拌條件下加熱回流，然后加入正硅酸乙酯，最后加入活化硅膠。經過以上步驟制得鉻離子印跡硅膠初產物；?

③鉻離子印跡硅膠的純化處理：對所制得的鉻離子印跡硅膠初產物?進行過濾處理并用溶劑洗滌至無雜質檢出，然后用酸浸泡至無鉻離子印跡硅膠檢出，最后用二次蒸餾水洗滌鉻離子印跡硅膠至中性，烘干得最終產物鉻離子印跡硅膠。?

在步驟①中，所述硅膠的粒徑最好為50～200目，所述酸可為鹽酸、硫酸或硝酸等，所述酸溶液的摩爾濃度最好為8～10mol/L，硅膠與酸的用量最好為每克硅膠加5～10ml酸，所述浸泡的時間最好為0.5～10h，所述水最好用超純水，所述烘干的溫度最好為40～120℃。?

在步驟②中，所述含鉻離子的鹽可為氯化鉻、硫酸鉻或醋酸鉻等，所述溶劑可采用甲醇或乙醇溶液，所述含鉻離子的鹽與溶劑的用量最好為每克含鉻離子的鹽加入20～50ml溶劑，所加入3-氨基丙基三甲氧基硅烷的量與含鉻離子的鹽的摩爾比最好為(1～4):1，所加入的正硅酸乙酯的量與含鉻離子的鹽的摩爾比最好為1:(1～2)，加熱攪拌的溫度最好為60～80℃，加熱攪拌回流的時間最好為0.5～5.0h，加入活化硅膠的用量最好為3-氨基丙基三甲氧基硅烷1～2倍，繼續加熱攪拌回流的時間最好為6～48h。?

在步驟③中，所述溶劑最好為甲醇或乙醇，所述酸的摩爾濃度最好為0.5～5.0mol/L，所述酸最好為鹽酸、硝酸或醋酸，所用水為二次蒸餾水，所述烘干溫度為60～80℃，烘干時間為1.0～12.0h。本發明首次以3-氨基丙基三甲氧基硅烷為功能單體，并利用分子印跡的合成技術制備以鉻離子為模板的離子印跡硅膠。制備過程簡便，易操作，所制得的鉻離子印跡硅膠對鉻離子具有較高的吸附容量和一定的選擇性吸附功能，可將所合成的鉻離子印跡硅膠裝填成固相萃取小柱應用于水樣中鉻離子的選擇性萃取。?

附圖說明：