[發明專利]一種2,4-二硝基苯酚表面分子印跡聚合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610725212.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106279698B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 朱桂芬;于文娜;王培云;張霞;茹祥莉;程國浩;趙軒;樊靜
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C08G77/26
• 分類號: C08G77/26;C08J9/26;B01J20/26;B01J20/30;B01D15/38
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

本發明公開了一種2,4?二硝基苯酚表面分子印跡聚合物及其制備方法和應用。本發明的技術方案要點為：以活化硅膠為載體，無水乙醇為溶劑，2,4?二硝基苯酚為模板分子，3?氨丙基三乙氧基硅烷為功能單體，正硅酸四乙酯為交聯劑，冰乙酸為引發劑，于30℃水浴中振蕩引發聚合9?30h，洗脫模板分子或者進行索氏提取，再用甲醇清洗后于60℃真空干燥得到目標產物2,4?二硝基苯酚表面分子印跡聚合物。本發明制得的2,4?二硝基苯酚表面分子印跡聚合物粒徑均勻，機械性能優良，選擇性吸附性能力強，吸附容量大，易于再生循環使用，能夠用于復雜環境樣品溶液中2,4?二硝基苯酚和2,4,6?三硝基苯酚的高選擇性分離富集前處理。

技術領域

本發明屬于針對環境中2,4-二硝基苯酚的吸附劑技術領域，具體涉及一種2,4-二硝基苯酚表面分子印跡聚合物及其制備方法和應用。

背景技術

硝基苯酚是一類重要且常用的化工原料，它作為一種原材料或中間體被廣泛應用于炸藥、醫藥、殺蟲劑、染料、木材防腐劑和橡膠等生產中，從而造成含硝基苯酚的工業廢水大量排放。苯酚類化合物是一種具有細胞毒性的物質，不僅難以生物降解，還可以與細胞原漿中的蛋白質發生化學反應形成變性蛋白質，使得細胞失去活性，造成極大毒性。雖然低濃度的苯酚類物質在較短時間內對局部損害不明顯，但是其滲透力強，可以通過向深層組織滲透積累，帶來更加嚴重的危害。因此，對水環境中的苯酚類污染物質有效去除凈化具有重要意義。

目前，水體中苯酚類物質的去除方法如化學氧化、臭氧氧化及光解等方法雖然有效，但是實施過程費用過高，難以應用于大規模廢水的凈化處理工程領域；而以吸附為主的物理方法主要采用活性炭顆粒，其在高效凈化水中苯酚類污染物質的同時難以實現再生循環利用，容易造成新的環境污染。因此，開發高效、廉價、綠色和可循環使用的苯酚類污染物質凈化材料是有效凈化苯酚類物質的關鍵。

分子印跡聚合物是最近發展起來的一種對特定目標物質具有高選擇性吸附能力的材料，它具有識別能力強、穩定性好、抗惡劣環境和可循環使用等優點，因而作為一種有效的吸附劑材料，在復雜體系中污染物的分離凈化前處理領域發展迅速。目前的分子印跡聚合物大多在高毒性有機溶劑中制備，不僅制備過程復雜，反應周期較長，且所得聚合物的后處理也相對繁瑣，在一定程度上制約了分子印跡聚合物材料在環境領域的應用。

表面分子印跡聚合物是在載體表面實現高分子聚合，得到的表面分子印跡聚合物材料粒度均勻，對目標物識別速率快，再生效率高。在以硅膠為主體的“溶膠-凝膠”方法多在乙醇中進行，不需要大量揮發性有毒有機溶劑，且操作簡便，在常溫下即可引發高分子聚合反應。因此通過“溶膠-凝膠”與分子印跡技術的相結合，可以在實現分子印跡聚合物的制備過程綠色化和簡便化，所得到的印跡聚合物材料不僅吸附性能優越，大大縮短聚合物的制備時間，且材料簡易再生，有利于拓展分子印跡聚合物在環境污染物治理領域中的應用。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種2,4-二硝基苯酚表面分子印跡聚合物及其制備方法，制得的2,4-二硝基苯酚表面分子印跡聚合物粒徑均勻，機械性能優良，選擇性吸附性能力強，吸附容量大，易于再生循環使用，能夠用于復雜環境樣溶液中2,4-二硝基苯酚和2,4,6-三硝基苯酚的高選擇性分離富集前處理。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種2,4-二硝基苯酚表面分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：以活化硅膠為載體，無水乙醇為溶劑，2,4-二硝基苯酚為模板分子，3-氨丙基三乙氧基硅烷為功能單體，正硅酸四乙酯為交聯劑，冰乙酸為引發劑，于30℃水浴中振蕩引發聚合9-30h，將得到的產物用體積比為9/1的甲醇/乙醇混合溶液振蕩洗脫或者將得到的產物用體積比為9/1的甲醇/乙醇混合溶液索氏提取，再用甲醇清洗后于60℃真空干燥得到目標產物2,4-二硝基苯酚表面分子印跡聚合物。

進一步優選，所述載體活化硅膠質量與模板分子2,4-二硝基苯酚的摩爾量之比為1g:1mmol，所述模板分子2,4-二硝基苯酚、功能單體3-氨丙基三乙氧基硅烷與交聯劑正硅酸四乙酯的投料摩爾比為1:2-12:10-35。