[發明專利]黃腐酸基磁性離子印跡聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201610126612.4
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105749880B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 尚宏周;閆莉;張鑫;何俊男;趙敬東;孫曉然
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30
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黃腐酸基磁性離子印跡聚合物及制備方法，屬于離子印跡技術領域，其中黃腐酸基磁性離子印跡聚合物具有以Fe₃O₄/SiO₂復合磁性粒子為磁核、磁核外包覆有功能殼層的核殼結構；所述功能殼層是以金屬離子為模板、由黃腐酸功能單體交聯而得的離子印跡聚合物。該產品結構穩定，具有優良的選擇識別性能，對模板離子吸附快，吸附容量大，可以多次重復使用，磁分離效果良好。制備方法包括以下步驟：1）采用表面印跡技術，以黃腐酸為功能單體，以金屬離子為模板，在交聯劑作用下，在Fe₃O₄/SiO₂復合磁性粒子表面包覆黃腐酸交聯聚合物；2）脫附金屬離子，制得黃腐酸基磁性離子印跡聚合物。該法過程簡單，成本低廉，環境污染小，便于行業內推廣應用。

技術領域

本發明屬于離子印跡技術領域，具體涉及黃腐酸基磁性離子印跡聚合物及其制備方法。

背景技術

離子印跡聚合物是一種具有離子識別性能的新型高分子材料，對模板離子具有快速選擇和識別的能力。近年來，離子印跡聚合物已經在固相萃取、色譜分析、電化學傳感器和藥物分析等領域使用，尤其是表面離子印跡聚合物及其應用，是研究的熱點。

納米四氧化三鐵除具有較大的比表面積外，還具有超順磁性，在外加磁場作用下易于磁化，外加磁場消失后剩磁為零。采用納米Fe₃O₄為核，有機高分子材料為殼，制備核殼結構的表面離子印跡聚合物微球具有快速分離、機械穩定性好和飽和吸附量大等優點。福州大學付鳳富等在四氧化三鐵磁性微球表面合成具有甲基汞離子物理結構三維空穴的離子印跡聚合物，實現了對水體中超痕量甲基汞的特異、快速和高倍數的預富集和分離(CN201510301721.0)。武漢大學胡斌等以磁性Fe₃O₄為核，在核外依次包裹SiO₂層、介孔SiO₂層和IIP層制得鎘離子印跡磁性介孔硅膠固相萃取劑(CN201410586820.3)。

黃腐酸是腐殖酸中分子量較小的一種環保有機大分子物質，分子結構中含有較多羧基、羥基和氨基等活性基團，與金屬離子具有較好的結合能力。有研究證實：黃腐酸是一種良好的重金屬離子吸附劑，其在偏中性的溶液中，對Cr⁶⁺、Fe³⁺、Cu²⁺三種金屬離子的吸附量較大，且吸附效果穩定（周少麗，賀燕.鉻在黃腐酸上吸附行為及機理的研究[J].有色礦冶，2007，23（6）：46-48；周少麗，賀燕.黃腐酸對鐵吸附行為的研究[J].沈陽理工大學學報.2007，26（6）：70-73；周少麗，賀燕，楊亞婷.黃腐酸對銅Ⅱ的吸附行為及吸附機理的研究[J].應用化工.2010，39（2）：244-246）。但直接將黃腐酸作為吸附材料使用，存在離子包埋深、難以重復利用等問題，并不具備工業推廣價值?？紤]到傳統方法聚合制得的印跡聚合物存在離子包埋深、洗脫難、制備及重復利用成本高的弊端，本發明擬采用黃腐酸作為功能單體制備磁性離子印跡聚合物。

發明內容

本發明的目的旨在提供一類黃腐酸基磁性離子印跡聚合物，同時提供相應的制備方法。

為實現上述目的，本發明采取了如下技術方案：

黃腐酸基磁性離子印跡聚合物，具有以Fe₃O₄/SiO₂復合磁性粒子為磁核、磁核外包覆有功能殼層的核殼結構；所述功能殼層是以金屬離子為模板、由黃腐酸功能單體交聯而得的離子印跡聚合物。

所述金屬離子為Ni²⁺。