[發明專利]磺化β-環糊精-LDH復合體及其合成方法

有效

• 申請號: 201610924600.6
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN106633215B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 馬淑蘭;謝林霞;陳苗;李新新
• 申請（專利權）人: 北京師范大學;北京師大科技園科技發展有限責任公司
• 主分類號: C08L5/16
• 分類號: C08L5/16;C08K7/00;C08K3/22;C08B37/16;B01J20/24;B01J20/02;B01J20/30
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 劉繼富;王春偉

本發明實施例公開了磺化β?環糊精?LDH復合體及其合成方法，其中，磺化β?環糊精?LDH復合體，具有以下化學組成：Ni_0.71Al_0.36(OH)₂(SCD)_0.033(NO₃)_0.026·0.58H₂O。本發明通過簡單的離子交換反應，將磺化β?環糊精與NO₃^?型鎳鋁層狀氫氧化物進行反應，得到磺化β?環糊精?LDH復合體，通過測試發現，該復合體熱穩定性明顯好于磺化β?環糊精的熱穩定性；另外，通過實驗發現，本發明提供的磺化β?環糊精?LDH復合體具有良好的碘吸附性能，有望成為良好的單質碘吸附材料。

技術領域

本發明涉及有機合成領域，特別涉及磺化β-環糊精-LDH復合體及其合成方法。

背景技術

碘的放射性同位素¹³¹I主要來自重核裂變的產物，是人工放射性核元素。在核工業的發展過程中，大氣層核試驗的放射性落灰、核電站運行和重大核事故造成的放射性釋放、¹³¹I生產和核醫學應用等，均對環境造成了放射性碘污染。當放射性碘進入人體后會主要濃集到甲狀腺，從而對其造成內照射報傷。因此，為除去核廢物中的放射性碘，與之相關的碘吸附材料的研究和應用得到了廣泛的關注。

環糊精(Cyclodextrin，簡稱CD)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產生的環糊精葡萄糖基轉移酶作用下生成的一系列環狀低聚糖的總稱。通常含有6～12個D-吡喃葡萄糖單元。其中，其中研究得較多并且具有重要實際意義的是含有6、7、8個葡萄糖單元的分子，分別稱為α-環糊精(α-CD)、β-環糊精(β-CD)和γ-環糊精(γ-CD)，其中，在三種環糊精中，β-環糊精應用最為廣泛。β-環糊精分子具有略呈錐形的中空圓筒立體環狀結構，在其空洞結構中，外側上端(較大開口端)由C2和C3的仲羥基構成，下端(較小開口端)由C6的伯羥基構成，具有親水性，而空腔內由于受到C-H鍵的屏蔽作用形成了疏水區。由于β-環糊精特有的結構，其能夠與碘在內的一些化學物質形成包絡物，從而可以應用于碘在內的一些化學污染物或核廢物的治理。但是，β-環糊精的熱穩定性較低，作為吸附劑使用時會限制其應用范圍。將β-環糊精與濃硫酸進行反應，可以在β-環糊精上引入磺酸基，得到磺化β-環糊精，可以增加β-環糊精的水溶性，但磺化β-環糊精的熱穩定性仍然不高。

發明內容

層狀雙金屬氫氧化物(Layered double hydroxides，簡寫為LDH)是典型的陰離子型無機層狀材料，其層板帶正電荷，層間陰離子具有很好的離子交換性能高，因此可通過離子反應將不同陰離子引入層間，得到LDH插層復合材料，此類材料在光學、催化、吸附、分子存儲、藥物傳輸和釋放、傳感、污水處理等領域具有廣泛應用。基于此，本發明實施例公開了一種磺化β-環糊精-LDH復合體及其合成方法，用于進一步增加磺化β-環糊精的熱穩定性，同時研究了其對I₂的吸附性能。技術方案如下：

本發明實施例首先提供了一種磺化β-環糊精-LDH復合體，具有以下化學組成：

Ni_0.71Al_0.36(OH)₂(SCD)_0.033(NO₃)_0.026·0.58H₂O，其中，SCD＝C₄₂H₆₀O₃₅(SO₃)₁₀。

其中，所述復合體的晶面間距d與該復合體的X射線衍射圖中布拉格2θ角的關系為：