[發明專利]一種鉛離子印跡復合中空微球的制備方法

有效

• 申請號: 201910825501.6
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110508260B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 劉瑞來;劉麗敏;齊小寶;趙升云;胡家朋;林皓;付興平;趙瑨云
• 申請（專利權）人: 晉江瑞碧科技有限公司;武夷學院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 金碎平

本發明提供了一種鉛離子印跡復合中空微球的制備方法，其包括如下步驟：利用聚氨酯和丙烯酸制備聚氨酯微球接枝聚丙烯酸；制備二氧化硅中空微球；制備殼聚糖接枝聚丙烯酸；將所述殼聚糖接枝聚丙烯酸加入蒸餾水中，溶解后，加入改性二氧化硅中空微球，分散均勻后，調節pH值至13，得到SiO₂/殼聚糖接枝聚丙烯酸復合中空微球；利用所述SiO₂/殼聚糖接枝聚丙烯酸復合中空微球制備鉛離子印跡復合中空微球。本發明的優點為：1、以聚氨酯微球為模板，利用正硅酸四乙酯在其表面水解，去除聚合物模板后得到SiO₂中空微球；2、將殼聚糖接枝丙烯酸負載在SiO₂中空微球上，利用SiO₂的化學穩定性和大比表面積，大大提高了材料在溶液中的穩定性和比表面積，提高其循環使用效率。

技術領域

本發明涉及一種SiO₂/殼聚糖接枝聚丙烯酸鉛離子印跡復合中空微球的制備方法，屬于吸附材料技術領域。

背景技術

重金屬離子引起的水污染是一個嚴重的環境污染問題，受到各國研究人員的廣泛關注。近幾年，選擇性分離污水中的重金屬離子受到人們廣泛研究。

殼聚糖作為甲殼素脫乙酰化產物，是自然界中產量僅次于纖維素的第二大類生物高分子。殼聚糖的原材料來源豐富、良好的生物降解性、生物相容性和吸附性等優點，被廣泛應用于諸多領域。殼聚糖分子鏈上的氨基和羥基能與重金屬離子配位形成螯合物，能有效地吸附和捕集金屬離子，已被認為是飲用水凈化、硬水軟化或從污水中除去金屬離子的最佳候選材料。然而殼聚糖在水溶液中易于溶脹、酸性條件下溶解和機械性能差等缺點，限制其應用(Ngah W S W,et al.,Adsorption of dyes and heavy metal ions bychitosan composites:A review.Carbohydrate Polymers,2011,83,1446)。為了克服以上缺點，常采用環氧氯丙烷、乙二醇縮水甘油酯和戊二醛等交聯劑交聯。由于殼聚糖上的部分活性點氨基和羧基與交聯劑反應失去反應活性，使殼聚糖的吸附容量大大降低。因此交聯的殼聚糖必須與含有氨基、羧基和巰基等活性基團接枝反應，以提高吸附容量。

除了交聯外，為了保持殼聚糖在水溶液中的穩定性，常常將殼聚糖負載在一些無機多孔材料上。SiO₂是自然界中最常見且來源豐富的化合物，在醫用載體、生物催化和重金屬吸附等領域具有廣闊的應用前景(段國偉.中空二氧化硅微球的制備和修飾，中國科學技術大學,2016)。因此研究人員常常將殼聚糖負載在SiO₂上，以提高材料的穩定性和比表面積。目前負載的載體SiO₂主要為實心結構，比表面積小、孔隙率低，不利于吸附容量的提高，且殼聚糖對重金屬離子的吸附缺少選擇性。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種簡單、快捷、易操作的SiO₂/殼聚糖接枝聚丙烯酸鉛離子印跡復合中空微球的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種鉛離子印跡復合中空微球的制備方法，其包括如下步驟：

利用聚氨酯和丙烯酸制備聚氨酯微球接枝聚丙烯酸；

將所述聚氨酯微球接枝聚丙烯酸和十六烷基甲基溴化銨、乙醇、水混勻，得到分散液；

將所述分散液中加入氨水調節pH值至10～12，升溫至60℃，加入正硅酸乙酯，反應后將產物離心分離，收集固體部分洗滌、干燥、焙燒，得到二氧化硅中空微球；

將所述二氧化硅中空微球分散于丙酮中，調整pH值為4后，滴加環氧氯丙烷，在60℃下進行反應，得到改性二氧化硅中空微球；

制備殼聚糖接枝聚丙烯酸；