[發明專利]核殼磁性γ-環糊精聚合物復合材料的制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810282059.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108452781A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 張蘭;林明霞;童萍;盧巧梅
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊;甘垚

本發明公開了一種核殼磁性γ?環糊精聚合物復合材料的制備方法與應用。該復合材料由聚多巴胺（PDA）和環糊精聚合物（P?CDP）層層包覆而成；其中，P?CDP層厚度約20 nm。本發明所得的復合材料以PDA為粘合劑，在水浴加熱與持續攪拌條件下，能實現環糊精聚合物在磁球上的均勻包覆。與單純的環糊精聚合物材料相比，復合材料兼具了磁性能，使得固液分離更加簡單迅速，同時環糊精聚合物的均勻包覆使復合材料上具有較多的吸附位點。本發明制備工藝簡單，所得復合材料對微囊藻毒素具有良好的分離富集效果，在水環境分析與水產養殖業風險預警等領域有著良好的應用前景。

技術領域

本發明屬于吸附材料的制備技術領域，具體涉及一種核殼磁性γ-環糊精聚合物復合材料的制備方法與應用。

背景技術

固相萃取（Solid-phase extraction, SPE）是藻毒素分離富集的常用前處理方法。SPE 具有操作簡便、溶劑消耗少等優點。但是，SPE 也有一些廣為人知的缺點。例如，萃取小柱容易堵塞、操作過程耗時較長等。為了克服這些缺點，又衍生出了一些固相萃取新技術新方法，例如磁性固相萃取（Magnetic solid-phase extraction, MSPE），它通過永磁鐵產生的外加磁場的幫助，使得磁性化的固相吸附劑與樣品溶液的分離變得更加簡單。目前，鍵合硅膠顆粒，富碳材料，分子印跡聚合物，金屬有機骨架材料等材料常用作MSPE的吸附劑。

環糊精（CD）是一種由幾個葡萄糖單體形成的環狀低聚糖，擁有疏水性的空腔和親水性的外表面。這種特殊的空腔結構使得CD在主-客體化學研究中可以作為一種主體分子，能夠選擇性結合各種各樣的有機客體分子進入它的疏水性空腔內，形成主-客體復合物。根據這種特性，CD的疏水性內腔與微囊藻毒素的Adda疏水基團之間具有主-客體作用。此外，水溶性的CD可以很容易的修飾于高分子或固體基體表面，這樣不僅可以賦予材料獨特的主-客體作用力，還能增加功能材料的水相分散性。因此，基于CD的功能性復合材料可能會是一種萃取環境水樣中微囊藻毒素的優良吸附劑。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術不足，提供一種核殼磁性γ-環糊精聚合物復合材料的制備方法與應用。本發明所得的復合材料以聚多巴胺（PDA）為粘合劑，在水浴加熱與持續攪拌條件下，能實現環糊精聚合物在磁球上的均勻包覆。與單純的環糊精聚合物材料相比，復合材料兼具了磁性能，使得固液分離更加簡單迅速，同時環糊精聚合物的均勻包覆使復合材料上具有較多的吸附位點。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種核殼磁性γ-環糊精聚合物復合材料的制備方法，具體包括以下步驟：

（一）Fe₃O₄磁球的制備

（a）稱取4-8 g六水合氯化鐵（FeCl₃·6H₂O）和2-3 g檸檬酸三鈉(Na₃Cit·2H₂O)溶于150-300 mL乙二醇，得到橙色澄清溶液；

（b）往步驟（a）得到的溶液中加入10-15 g醋酸鈉（NaAc），繼續磁力攪拌至溶解，所得溶液轉移至反應釜中，升溫至200 ℃持續反應12 h；

（c）將步驟（b）所得產物以超純水和無水乙醇交替洗滌，用磁鐵進行磁性分離后烘干得到Fe₃O₄磁球，備用；

（二）Fe₃O₄@PDA核殼材料的制備

（1）稱取0.1-0.2 g三羥甲基氨基甲烷（Tris）溶于80-150 mL二次水配制成10 mM緩沖溶液，用鹽酸調節pH至8.5；