[發(fā)明專利]一種埃洛石為模板可控制備中空分子印跡納米棒的方法

有效

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• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103816875A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴江棟;趙春艷;孟敏佳;周志平;鄒天邊;閆永勝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;B82Y40/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種埃洛石為模板可控制備中空分子印跡納米棒的方法，屬環(huán)境功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

氯霉素(Chloramphenicol，CAP)是由委內(nèi)瑞拉鏈絲菌產(chǎn)生的抗生素，對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都有較強的抑制作用，被廣泛應(yīng)用于家禽、家畜和水產(chǎn)養(yǎng)殖中疾病的治療和預(yù)防。藥物的濫用、違禁使用也造成了禽肉食品的藥物殘留，而且殘留問題日益突出。如今，包括中國在內(nèi)的許多國家，CAP在污水處理廠的出水、地表水和地下水中頻繁地被檢測出來。由于氯霉素有嚴重的毒副作用，長期微量攝入不僅會使大腸桿菌、沙門氏菌等多種菌株產(chǎn)生耐藥性，而且會引起動物機體正常菌群失調(diào)、抵抗力降低、易感染各種疾病。因此，去除廢水中殘留的氯霉素微生物抗性，進而消除因抗性基因和抗性微生物進化引起的危機，是必要而緊迫的。?

分子印跡聚合物(MIPs)是通過分子印跡技術(shù)合成的對特定目標分子(模板分子)及其結(jié)構(gòu)類似物具有特異性識別和選擇性吸附的聚合物。分子印跡聚合物具有構(gòu)-效預(yù)定性、特異識別性和廣泛實用性，并且具有良好穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于固相萃取、分離、酶催化、傳感器等領(lǐng)域。近年來，越來越多的科研工作者致力于分子印跡技術(shù)在水環(huán)境中治理中的應(yīng)用。由于傳統(tǒng)分子印跡制備方法得到塊狀的高度交聯(lián)剛性聚合物，造成活性識別位點包埋于印跡材料的本體中，因此存在一些的缺陷，諸如：活性位點包埋過深，傳質(zhì)和電荷傳遞的動力學(xué)速率慢，吸附-脫附的動力學(xué)性能不理想；無法徹底洗脫模板分子，聚合物網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的活性位點利用率低；機械性能差，粒度分布寬且形態(tài)不規(guī)整，再生性能差。為了較好地解決傳統(tǒng)分子印跡技術(shù)的缺陷，表面分子印跡技術(shù)作為一種新的印跡技術(shù)應(yīng)運而生，即在固相基質(zhì)表面發(fā)生印跡聚合反應(yīng)，從而使幾乎所有的結(jié)合位點分布在具有良好可接近性的表面的技術(shù)。然而，目前常用的表面印跡技術(shù)仍有許多技術(shù)難題，譬如：難以實現(xiàn)聚合層包覆均勻和厚度控制在納米級等。?

中空材料(Hollow?materials)是一類特殊的孔結(jié)構(gòu)材料，由于具有具有很大的內(nèi)部空間、可控的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的表面性能，在包覆、控制釋放、催化和分離等許多方面具有潛在的應(yīng)用，正引起人們越來越多的關(guān)注。模板法制備中空聚合物微球是先基于模板粒子形成聚合物殼，然后再移去模板粒子而得到具有中空結(jié)構(gòu)的聚合物微球。因模板的大小、尺寸分布容易控制，所以模板法制得的中空聚合物微球粒徑分布及大小容易控制。中空分子印跡聚合物具有中空材料和表面分子印跡聚合物的雙重功能。?

天然礦物由于具有獨特的形貌結(jié)構(gòu)、比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性高、成本低等特性，被廣泛用于表面印跡的基質(zhì)材料。埃洛石納米管(HNTs)是一種天然的多壁納米管狀硅酸鹽粘土礦物，在我國河南、四川和山西等地儲量豐富，廉價易得。埃洛石納米管具有碳納米管相似的中空管狀結(jié)構(gòu)、高的比表面積、優(yōu)良的化學(xué)及熱穩(wěn)定性，在某些領(lǐng)域可以作為碳納米管的替代品使用，也是理想的一維模板基質(zhì)材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種埃洛石為模板可控制備中空分子印跡納米棒的方法，用該方法制備的中空分子印跡納米棒對水環(huán)境中氯霉素進行選擇性識別和快速分離。?

本發(fā)明涉及埃洛石為模板可控制備中空分子印跡納米棒的方法，是通過超聲和酸洗對天然礦物埃洛石進行預(yù)處理，利用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷對其表面進行乙烯基功能化修飾；以乙腈為溶劑，氯霉素為模板分子，甲基丙烯酸為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，乙烯基功能化的埃洛石表面進行原位沉淀聚合，索氏抽提去除氯霉素，得到埃洛石表面印跡納米復(fù)合材料，通過調(diào)節(jié)聚合單體的加入量來控制埃洛石表面的印跡聚合物厚度；氫氟酸刻蝕埃洛石制得中空分子印跡納米棒。印跡聚合層厚度可通過調(diào)節(jié)聚合單體的加入量來控制。通過多種表征手段，揭示中空分子印跡納米棒的物理化學(xué)特性。利用所得中空分子印跡納米棒對水環(huán)境中氯霉素的選擇性識別和分離性能研究。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種埃洛石為模板可控制備中空分子印跡納米棒的方法，按照下述步驟進行：?

(1)?埃洛石預(yù)處理和表面功能化