[發明專利]一種室溫紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法及應用

有效

• 申請號: 201510235762.4
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN104877090B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 劉燕;鐘國星;孟敏佳;劉方方
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/56;C08F222/38;C08F2/48;C08J9/26;B01J20/26;B01J20/30
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1.一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)基質材料Silica的制備；

(2)二氧化硅表面乙烯基修飾Silica-APTS-AA；

(3)室溫紫外引發聚合合成離子印跡聚合物P-IIP：

將步驟(2)中得到的Silica-APTS-AC，六水合硝酸鈷(II)，丙烯酰胺(AM)，N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)和二苯甲酮(BP)混合加入至甲醇-水的混合溶液中，超聲30 min后，通氮氣除氧20min 后密封，置于含有磁力攪拌的光化學反應儀；通入回流水，光照反應；反應后依次用甲醇和去離子水分別洗滌，以去除未反應的AM和MBA以及未印跡的模板離子Co(II)，真空干燥，然后用鹽酸溶液洗去模板離子，并用去離子水洗至中性，再在下真空干燥獲得表面離子印跡聚合物P-IIP；

步驟（2）中所述二氧化硅表面乙烯基修飾Silica-APTS-AA的具體操作為：

將步驟(1)中制備的Silica置于圓底燒瓶中，加入濃度為3 mol L^-1鹽酸，回流24 h，然后過濾，用二次去離子水反復洗滌至中性，80℃ 真空干燥12 h后取出備用；

然后取活化后的Silica與3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)置于無水甲苯中，回流24h，反應結束后，用甲苯和乙醇分別洗滌，再重新分散在無水甲苯中備用；

最后，在上述分散有APTS修飾后的Silica無水甲苯溶液中，加入無水碳酸鉀，超聲30min；然后在冰浴中攪拌1h，待溫度降到零度，使用恒壓漏斗逐滴加入丙烯酸(AA)，滴加完畢后，氮氣保護室溫下繼續反應12h，即得到Silica-APTS-AA；反應結束后，用無水甲苯和無水乙醇依次洗滌，50℃真空干燥24 h后取出備用。

2.根據權利要求1所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，步驟（1）中所述基質材料Silica的制備的具體操作為：

在單口燒瓶中，分別加入水，濃度為28%氨水和無水乙醇，密封磁力攪拌10 min；然后取TEOS置于含有無水乙醇的燒杯中；混合均勻后，將燒杯中的混合液小心迅速加入單口燒瓶中，密封室溫下繼續攪拌24 h；反應結束后，離心分離，并用乙醇和水洗滌若干次直至溶液呈中性，置于真空干燥箱內，50℃真空干燥24 h 烘干備用。

3.根據權利要求2所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，

所述的單口燒瓶中加入的水、氨水、無水乙醇體積比為2~6 ：5~15 ：30~90 ；其中所述的燒杯中TEOS與無水乙醇的體積比為3~9：20~60。

4.根據權利要求3中所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，

其中所述的圓底燒瓶中Silica的質量分數為0.20~1.0 %；

所述活化后的Silica與APTS的比例為1g:5-20mL；

所述加入無水碳酸鉀的量為0.5~5.0 g；

所述加入丙烯酸的量為0.5~5mL。

5.根據權利要求1所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，步驟（3）中所述甲醇-水的混合溶液中Silica-APTS-AC的質量分數為0.147~0.294%；鈷離子Co(II)的濃度為1.25~5.00 mmol L^-1；AM的濃度為7.5~30.0 mmol L^-1；MBA的濃度為5.0~25.0 mmol L^-1； BP 的濃度為0.686~1.372 mmol L^-1；甲醇-水的混合液40mL，其中甲醇與水的比例為3:1。

6.根據權利要求1所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，步驟（3）中所述光化學反應儀中紫外燈為主波峰段在365nm的高壓汞燈，儀器控制溫度為25℃。

7.根據權利要求1所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，步驟（3）中所述光化學反應儀中光照反應時間為2~12h。

8.根據權利要求1所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，步驟（3）中所述洗去模板離子所用的鹽酸溶液為濃度為2 mol L^-1，用500~2000 mL 洗滌。

9.根據權利要求1所述的一種紫外引發聚合制備離子印跡聚合物的方法，其特征在于，按照該方法制備的印跡聚合物用于對Co(II)能夠選擇性分離。