[發明專利]多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法

有效

• 申請號: 201610341136.8
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN106046279B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 曹鳳梅;盧少勇;吳豐昌
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/56;C08F222/14;C08K9/04;C08K7/24;C08J9/26;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

1.多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，該聚合物可以選擇性去除水環境中的全氟辛酸(PFOA)，所述方法的具體步驟如下：

(1)硅氧化多壁碳納米管的制備：首先將多壁碳納米管(MWCNTs)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分散到一定體積去離子水中，20℃溫度下超聲處理60min，超聲完成后將MWCNTs和CTAB混合充分的混合液加入至無水乙醇中，繼續超聲處理30min獲得穩定的懸浮液，迅速加入氨水(NH₃·H₂O)作為分散劑，之后邊攪拌邊滴加正硅酸乙酯(TEOS)溶液，30℃條件下攪拌12h；最后將反應液過0.45μm的聚偏氟乙烯膜，并用無水乙醇清洗收集納米顆粒，最后在80℃真空干燥條件下至恒重，獲得MWCNTs@SiO₂，裝袋密封備用；

(2)乙烯基化多壁碳納米管的制備：分別將一定體積的甲苯和一定質量的MWCNTs@SiO₂裝入250mL的錐形瓶中，隨后將乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)加入至上述混合液中，之后對該混合液進行超聲處理30min，獲得均一的分散液，在N₂保護、80℃條件下回流16h，過濾混合液收集固體納米顆粒，依次使用甲苯、乙腈和甲醇洗滌數次，80℃下真空干燥至恒重，獲得MWCNTs@SiO₂-HC＝CH₂，裝袋密封備用；

(3)多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物(MWCNTs@MIP)的制備：稱取一定量的MWCNTs@SiO₂-HC＝CH₂于裝有乙腈的50mL具塞錐形瓶中，150r/min條件下振蕩2h，之后超聲分散30min，待MWCNTs@SiO₂-HC＝CH₂在溶劑中均勻分散后分別加入模板分子和功能單體，繼續在150r/min條件下振蕩3h，使得各組分之間混合均勻，之后取出錐形瓶加入10mg的引發劑AIBN，并分別超聲、氮吹10min以除去反應體系中的氧氣，確保自由基聚合反應的順利進行，迅速加入交聯劑并密封錐形瓶，加熱條件下反應一段時間后過濾沉淀，并用醋酸/甲醇混合液進行洗脫，之后用去離子水洗滌數次沉淀物，置于恒溫真空干燥箱中干燥至恒重，獲得MWCNTs@MIP。

2.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(1)中MWCNTs和CTAB的投加量分別為0.2g和1.0g，所使用的去離子水與分散劑氨水的體積分別為20mL和2mL。

3.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(2)中甲苯的體積為150mL，MWCNTs@SiO₂的質量為0.5g，VTES的投加量為1.0mL。

4.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(3)中MWCNTs@SiO₂-HC＝CH₂和乙腈的投加量分別為20mg和10mL。

5.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(3)中模板分子、功能單體和交聯劑分別為PFOA、丙烯酰胺(AAM)和二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)。

6.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(3)中模板分子、功能單體和交聯劑的反應比例為1∶4∶25，投加量分別為0.0414g、0.432g和470μL。

7.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(3)中加熱溫度為60℃，使用磁力攪拌，攪拌速度為200-300r/min，反應時間為12h。

8.如權利要求1所述的多壁碳納米管表面全氟辛酸分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟(3)中聚合物的洗脫方式為索氏提取法，提取液為體積比為1∶6的醋酸/甲醇混合溶液，洗脫時間為48h，既能夠有效的去除模板分子，又可以形成足夠的吸附結合位點。