[發(fā)明專利]一種多孔陶瓷表面全氟辛酸分子印跡吸附劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710380725.1
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN106984289B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 李慧芝;李志英;許崇娟
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C08F222/02;C08F222/40;C08J9/26;C02F1/28;C02F101/34;C02F101/36
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 李茜

本發(fā)明公開了一種多孔陶瓷表面全氟辛酸分子印跡吸附劑的制備方法，特征在于，以多孔陶瓷粉為吸附劑的支持體。在反應器中，按如下組成質(zhì)量百分濃度加入，去離子水：53~60%，馬來酰亞胺：10~15%，衣康酸：13~18%，全氟辛酸：1.0~2.0%，環(huán)氧基化多孔陶瓷粉：10~15%，過硫酸銨：1.0~3.0%，通氮氣體除氧10min，無氧氛圍，45±2℃攪拌反應12h，將得到的產(chǎn)物用乙醇與氫氧化鈉混合溶液攪拌洗滌10h，除去模板分子，干燥，即得多孔陶瓷表面全氟辛酸分子印跡吸附劑。該吸附材料對全氟辛酸具有特異的識別能力，選擇性較高及良好的機械性能，有很好的化學穩(wěn)定性，吸附速度快，容易洗脫，具有再生能力。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及的是一種分子印跡吸附材料的制備方法與應用技術(shù)，特別涉及一種多孔陶瓷表面全氟辛酸分子印跡吸附劑的制備方法，屬于分離材料應用技術(shù)領域。

背景技術(shù)

全氟辛酸（PFOA），或者稱為“C8”，為一種人工合成的化學品，通常是用于生產(chǎn)高效能氟聚合物時所不可或缺的加工助劑。這些高效能氟聚合物可被廣泛應用于航空航天科技、運輸、電子行業(yè)，以及廚具（如不粘鍋）等民生用品。從20世紀80年代早期開始，這種非揮發(fā)性全氟有機化合物在工業(yè)及民用領域的應用增長迅速。該類產(chǎn)品的大量使用使得其以各種途徑進入到全球范圍內(nèi)的各種環(huán)境介質(zhì)如土壤、水體、大氣中，通過食物鏈的傳遞放大，目前在許多動物組織和人體中發(fā)下了PFOA的存在。因此PFOA已經(jīng)成為一種重要的全球性污染物，它對環(huán)境污染的廣度和深度超出人們預想，目前對于該問題的研究已經(jīng)成為環(huán)境科學的研究熱點。

對于PFOA等全氟烷基類持久性污染物的治理技術(shù)目前已有研究，因其極好的穩(wěn)定性造成采用傳統(tǒng)廢水處理方法無法將其降解，還可能在處理過程中造成其前體的分解產(chǎn)生新PFOA。處理含全氟類烷基化合物的有機廢水，高級氧化技術(shù)也速手無策，強氧化性的羥基自由基也與PFOA等全氟類烷基化合物的反應速率極慢，另外，還有人采用光化學、活性炭吸附和納濾膜等方法，處理效果都不是特別明顯。趙德明等，研究了采用超聲波降解全氟類烷基化合物（趙德明等，超聲波降解全氟辛烷磺酸和全氟辛酸的動力學，化工學報，2011，62（2）：829~832），超聲降解適用于高濃度的全氟污染物，對于微量的全氟污染物處理達不到理想效果。吸附分離除去環(huán)境水中存在的有機、無機污染物，已被認為是一種十分有效和常用的處理方法，采用吸附分離法除去水中的PFOA成為本領域技術(shù)人員關注問題。采用吸附分離除去PFOA報道很少，尤其是對PFOA具有選擇性吸附分離跟少。

具有分子識別功能的高選擇性材料，一直受到人們的關注。分子印跡技術(shù)是當前制備高選擇性材料的主要方法之一。依據(jù)此技術(shù)制備的分子印跡聚合物，由于對印跡分子的立體結(jié)構(gòu)具有“記憶”功能而表現(xiàn)預定、專一的識別性能，在分離科學、生物模擬科學等領域有十分廣闊的應用前景。印跡聚合物的傳統(tǒng)制備方法是：將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑按一定配比溶解在溶劑（致孔劑）中，在適當條件下引發(fā)聚合后得到塊狀的高度交聯(lián)剛性聚合物；然后經(jīng)粉碎、過篩而得到尺寸符合要求的粒子。此方法所需裝置簡單，普適性強，但通常存在以下問題：（1）在研磨過程中可控性差，不可避免地產(chǎn)生一些不規(guī)則顆粒，同時破壞部分印跡點。經(jīng)篩分后獲得的合格顆粒一般低于50%，造成明顯浪費；（2）存在模板分子包埋過深、難以洗脫、模板滲漏和機械性能低；（3）印跡位點分布不均一，一部分處于顆粒孔避上，其傳質(zhì)速率較快，而另一些包埋在聚合物本體之中，受位阻影響，可接近性差，再結(jié)合模板分子的速率慢，從而降低了印跡位點的利用率。為了解決上述問題，表面印跡作為一種新的方法近年來成為研究的熱點。所謂表面分子印跡就是采取一定的措施把所有的結(jié)合位點結(jié)合在具有良好可接近性的表面上，從而有利于模板分子的脫除和再結(jié)合。所以選擇理想的支持體合成表面印跡吸附材料很重要，目前所用的支持體主要是碳微球和硅膠顆粒，申請?zhí)枮?01010242495.0的專利中公開都是以硅膠球為支持的印跡吸附材料；申請?zhí)枮?01010137822.6的專利中公開一種以碳微球為支持的印跡吸附材料，申請?zhí)枮?012100978570的專利中公開一種以絲瓜絡為支持的印跡吸附材料。