[發明專利]一種磁性凹凸棒土分子印跡材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710789531.7
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107456957A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 陳東進
• 申請（專利權）人: 東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術領域

本發明屬于磁性分子印跡材料技術領域，具體涉及一種磁性凹凸棒土分子印跡材料的制備方法。

背景技術

分子印跡技術也稱分子模板技術，是指以模板分子、印跡分子或者烙印分子為模板，與功能單體、交聯劑在一定條件下共聚獲得分子印跡聚合物，當使用用物理或化學的方法除去模板分子后，與模板分子在形狀尺寸及化學基團互補的印跡孔穴即識別位點保留在了高度交聯的聚合物網絡中，能夠選擇性的再識別模板分子及其類似物分子印跡聚合物，實現特異選擇性，因此分子印跡聚合物具有預定性、識別性和實用性三大特性，在色譜分析、固相萃取、膜分離、仿生傳感器、模擬抗體、模擬酶催化等領域具有良好的應用前景。

傳統的分子印跡材料在實際應用時常作為固相萃取的吸附劑，用來對實際樣品進行富集、純化與分離，操作相對費時復雜，且裝柱和過柱通常需要配套的設備，直接作為吸附劑使用也需要經過抽濾或者離心處理，因此快速分離和連續生產的實現有一定的難度，因此將磁性納米顆粒作為載體制備的磁性分子印跡技術越來越受到青睞。

硅膠表面分子印跡技術是利用硅膠大小形狀可控，良好的機械性和熱穩定性，可以通過自組裝法、接枝共聚法、犧牲硅膠骨架法，將硅膠與模板分子和功能單體復合形成導向性結構，再去除模板，形成高鍵合密度的聚合物鏈。中國專利CN102784615B公開的一種磁性銅離子印跡硅膠材料的制備方法，將水熱法制備的四氧化三鐵納米粒子表面附著硅的前驅體溶液，反應得到包覆二氧化硅的四氧化三鐵，將包覆二氧化硅的四氧化三鐵分散于乙醇、水、無機銅鹽和氨水混合溶液中，再加入無機銅鹽、aapts、TEOS、乙醇和水的混合溶液中，加熱反應，磁分離收集、丙酮回流洗提、酸洗得到內部為包覆二氧化硅的四氧化三鐵，表面為多孔銅離子印跡硅膠殼層結構的納米粒子。中國專利CN103709341B公開的一種磁性鋅離子表面印跡聚合物的制備方法，將包覆二氧化硅的四氧化三鐵經酸性溶液活化后，分散于甲苯中，加入氨基硅烷偶聯劑，得到活化包覆二氧化硅的四氧化三鐵，再與酸酐和N,N-二甲基甲酰胺反應得到羧基化包覆二氧化硅的四氧化三鐵，最后將無機鋅鹽、甲基丙烯酸、水楊醛肟加入到甲醇和N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入羧基化包覆二氧化硅的四氧化三鐵、EGDMA和AIBN，得到磁性鋅離子表面印跡聚合物。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種磁性凹凸棒土分子印跡材料的制備方法，將三價鐵離子與乙酸鈉混合，與羧基化碳納米管和凹凸棒土混合反應，形成納米粒子，經硅膠包覆改性后與模板分子4,4-亞甲基-二-(2-氯苯胺)和乙烯基吡啶功能單體，甲苯制孔，偶氮二異丁腈引發，得到磁性凹凸棒土分子印跡材料。本發明制備的磁性凹凸棒土分子印跡材料的吸附性和選擇性識別好，且制備方法友好，不含有毒有害物質，磁性凹凸棒土分子印跡材料的磁性強，可實現快速完全放分離，穩定性好，可多次重復利用。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種磁性凹凸棒土分子印跡材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將氯化鐵和乙酸鈉溶解于乙二醇中，形成均一的黃色溶液，加入羧基化碳納米管和凹凸棒土，在氮氣保護下超聲分散，轉移至聚四氟乙烯內襯的高壓反應釜內反應，自然冷卻至室溫，用乙醇和去離子水洗滌，真空干燥，得到磁性粒子；

(2)將步驟(1)制備的磁性粒子分散于乙醇水溶液中，超聲混合，依次滴加氨水和正硅酸四乙酯，室溫下攪拌均勻，洗滌分離，真空干燥后分散于純化甲苯中，氮氣保護下，加入烯基硅烷改性劑和三乙胺，回流反應24h，洗滌干燥，得到硅烷改性的磁性硅膠粒子；

(3)將模板分子4,4-亞甲基-二-(2-氯苯胺)和乙烯基吡啶功能單體加入甲苯中，混合預組裝，加入步驟(2)制備的硅烷改性的磁性硅膠粒子和乙二醇二甲基丙烯酸酯交聯劑，在氮氣保護下加入偶氮二異丁腈引發劑，加熱反應，自然冷卻至室溫，在外加磁場作用下進行分離，用甲醇反復清洗，真空干燥，得到磁性凹凸棒土分子印跡材料。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，氯化鐵、羧基化碳納米管和凹凸棒土的摩爾比為2-5:0.5-1:4-8。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，反應的溫度為200℃，時間為8h。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，磁性粒子的結構為四氧化三鐵離子與碳納米管吸附纏繞于凹凸棒土的孔隙和表面。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，氨水和正硅酸四乙酯的體積比為1-10:1-5。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，烯基硅烷改性劑和三乙胺的體積比為3-5:6-10。