[發明專利]一種基于Zn5

有效

• 申請號: 201911302216.2
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110935196B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 陳懷俠;馬瓊;孫源;劉小蘭
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: B01D15/22
• 分類號: B01D15/22;B01J20/22;B01J20/30
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 江慧

本發明公開了一種基于Zn₅金屬簇的共聚整體柱及其制備方法與應用，所述方法包括：將Zn₅配位簇在添加堿性物質以及阻聚劑的條件下，與丙烯酰氯反應，待反應完全后進行重結晶、烘干得到Zn₅?COC₂H₅；配制有機預聚液在70～90℃下反應至完全即得；所述有機預聚液包括混勻的交聯劑EGDMA、有機溶劑，引發劑以及所得的Zn₅?COC₂H₅。本發明通過將化學修飾后的Zn₅配位簇與交聯劑直接共聚合成聚合物整體柱，合成步驟簡單，且能最大利用Zn₅配位簇表面的吸附位點，提高了材料的吸附容量，同時改善了整體柱的吸附性能。將該整體柱用作固相微萃取的新型分離介質，可實現對多環芳烴的分離與富集。

技術領域

本發明涉及分析化學和環境分析技術領域，尤其涉及一種基于Zn₅金屬簇的共聚整體柱及其制備方法與應用。

背景技術

多環芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是典型的持久性有機污染物(POPs)，主要來源于燃料的不完全燃燒，也是常用的工業生產常用的化工生產原料。現已發現的PAHs有400多種，多數具有致癌、致畸和致突變作用，對環境和生物具有潛在的危害性。隨著化學工業的快速發展，環境水中的PAHs污染日趨嚴重。因此，急需建立簡便快速的樣品前處理方法，用于環境水體中多環芳烴分離富集和分析。

近年來，多孔材料在儲能、催化和分離等領域受到越來越多的關注。雜化整體柱是在硅膠整體柱的基礎上發展起來的，在有機溶劑中穩定，且具有較好的機械穩定性，能夠減少材料溶脹和斷裂現象。因此，有機-無機雜化整體柱的制備與應用成為了現代分離學科的又一研究熱點，但是目前有機-無機雜化整體柱對物質的吸附量低，不能滿足對痕量物質微萃取的需要。

金屬配位簇中存在金屬的空軌道和配體的雜原子孤對電子，能夠和許多有機小分子通過分子間作用進行結合，而且該類材料比表面積大，表面具有許多活性吸附位點。根據其核心元素的組成，我們感興趣的化合物可以被分為三類：具有正式金屬的化合物-金屬鍵合的，以配體參與為特征的，以及由多金屬氧酸鹽結構單元支持的配位簇。在水/溶劑熱條件下，配位簇的自組裝過程中經常可以觀察到原位配體轉化。盡管其分子結構令人愉悅且獨特，但配位簇的應用主要集中在傳感，催化和生物成像。不幸的是，尚未發現用于吸附和去除環境污染物的配位簇的應用。因此如何將金屬配位簇用于新型吸附劑的表面修飾材料成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種基于Zn₅金屬簇的共聚整體柱，與現有的有機-無機雜化聚合物整體柱相比，本發明通過將化學修飾后的Zn₅配位簇與交聯劑直接共聚合成聚合物整體柱，合成步驟簡單，且能最大利用Zn₅配位簇表面的吸附位點，提高了材料的吸附容量，同時改善了整體柱的吸附性能。將該整體柱用作固相微萃取的新型分離介質，可以實現對多環芳烴的分離與富集。

本發明是這樣實現的：

本發明的目的之一在于提供一種基于Zn₅金屬簇的共聚整體柱的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、Zn₅-COC₂H₅的制備：將Zn₅配位簇在添加堿性物質以及阻聚劑的條件下，與丙烯酰氯反應，待反應完全后進行重結晶、烘干得到Zn₅-COC₂H₅；