[發明專利]疏水性正電荷修飾的絲瓜絡及其在固相萃取中的應用

在審

• 申請號: 201811014712.3
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109107544A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 張世娟;李言信;吳婷;劉宏展;劉菊平
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/22;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

本發明公開了一種疏水性正電荷修飾的絲瓜絡制備方法，該方法具有以下工藝步驟：(1)絲瓜絡預處理后,在反應器中，按如下組成質量百分比加入，70％～86％，預處理絲瓜絡：7％～15％，含有長碳鏈(n>8)及帶正電荷的有機硅季銨鹽：7％～15％，各組分之和為百分之百，恒溫、攪拌、回流反應5h～12h，冷卻后，用去離子水洗滌、抽濾，至濾液呈中性為止，用少量乙醇洗滌后，放在70℃真空干燥箱中干燥，得到有機硅季銨鹽修飾絲瓜絡，即疏水性正電荷修飾絲瓜絡，該絲瓜絡對水體中烷基酚、紫外光吸收劑和全氟羧酸類化合物的吸附效率高，吸附的速度快，解吸性能好，能夠在較寬的酸堿范圍內使用,并且合成的過程條件容易控制，能耗低，操作簡單，生產工藝環保，易于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種生物固相萃取吸附劑的制備方法及對水中烷基酚及全氟羧酸類化合物的富集萃取吸附的應用技術領域，特別涉及一種疏水性正電荷修飾絲瓜絡固相萃取吸附劑的制備方法的工藝及應用技術。

背景技術

烷基酚、紫外光吸收劑和和羧酸類全氟化合物性質穩定，降解速度慢，生物累積效應顯著，已嚴重環境污染，危及生態平衡。水環境既是上述污染物的重要匯聚地，也是重要污染傳輸源。因此，掌握上述污染物在水環境中的分布特征極為重要。儀器分析方法作為一種重要的環境污染物監測手段，但多數污染物濃度多以微量或痕量水平存在，直接分析難度大；樣品預處理是環境樣品分析的重要步驟，并直接決定樣品的檢出率和測定結果的準確度。傳統的樣品前處理技術，如索氏提取、溶劑提取、和蒸餾等方法，不僅富集倍數較低、有毒的有機試劑用量大，而且操作費時費力。長期接觸不僅會對操作人員帶來危害，而且對環境也會帶來一定的影響。此外，在萃取過程中選擇性差，基質干擾顯著，影響分析結果準確度。因此，開發簡便、快速、高效、少溶劑或無溶劑的樣品前處理方法己成為環境樣品分析的趨勢。固相萃取技術(solid-phaseextraction，SPE)因其有機試劑消耗少、富集倍數高和選擇性好等特點在樣品預處理中發揮著日益重要的作用。其富集原理是基于液-固相色譜理論，采用選擇性吸附、選擇性洗脫的方式對樣品進行富集、分離、凈化。吸附劑是固相萃取方法的關鍵，好的吸附劑應該具有大的吸附容量，同時具有良好的選擇性和高效的富集倍數。但現在的固相萃取吸附劑合成步驟繁瑣、操作難度大、原料昂貴、不易普及，嚴重制約了環境監測的進程。利用天然可再生資源、開發環境友好型產品和技術已成為環境樣品分析的趨勢。

絲瓜是我國夏秋季節常用蔬菜，種植面積廣闊，產量高。絲瓜絡為絲瓜成熟果實中的維管束，是地球非常豐富的再生資源，具有質輕價廉、可降解和環境友好等特點，同時絲瓜絡具有豐富的配位基，易于化學改性。本發明對天然的絲瓜絡進行化學改性以制備得到綠色、廉價的吸附劑，以實現對烷基酚、紫外光吸收劑和全氟羧酸環境污染物的高效富集。國內已有絲瓜絡改性后作為吸附劑在金屬離子吸附中的應用(CN201410091900.1的專利γ-氨丙基三乙氧基硅烷修飾絲瓜絡吸附劑對水中砷離子的制備及應用；申請號為200810034734.6絲瓜絡作為吸附劑在金屬離子吸附中的應用；申請號為CN201310443563的專利一種半胱氨酸改性絲瓜絡吸附劑的制備及應用)，申請號為CN103933944B的專利γ-氨丙基三乙氧基硅烷修飾絲瓜絡吸附劑的制備及應用中采用氨丙基硅烷化試劑對絲瓜絡進行修飾，并用于加速細菌發酵以提高污水處理效率，但尚未見絲瓜絡在烷基酚、紫外光吸收劑及全氟羧酸富集中的應用研究報道。傳統的氨丙基硅烷化修飾未能增加絲瓜絡的疏水性，也未引入正電荷，對絲瓜絡的吸附性能無明顯改變，本發明擬對絲瓜絡進行疏水性正電荷修飾，通過疏水性修飾增強絲瓜絡與烷基酚、紫外光吸收劑及全氟羧酸的疏水作用力，通過正電修飾增強絲瓜絡與污染物的靜電作用力，進而提高固相萃取效果，目前尚未見有相關文獻或專利報道。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種疏水性正電荷修飾絲瓜絡的制備方法，主要使獲取的有機硅季銨鹽修飾的絲瓜絡作為固相萃取吸附劑對水系中烷基酚、紫外光吸收劑及全氟化合物進行吸附分離。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種疏水性正電荷修飾的絲瓜絡制備方法，該方法具有以下工藝步驟：