[發明專利]一種環糊精多孔吸附材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110134402.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112934198B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉銀麗;李妮
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發明涉及功能多孔材料技術領域，提供了一種環糊精多孔吸附材料及其制備方法與應用。其中，制備方法包括：以環糊精和丙烯酸酐進行脫水縮合反應，之后與烯烴類小分子單體進行交聯聚合反應，制備得到環糊精多孔吸附材料。本發明的制備方法，步驟簡單，反應條件較溫和；所得環糊精多孔吸附材料具有多級孔結構，較高的比表面積以及多種類的活性結合位點，可用于廢水中污染物的高效去除；并可簡單實現循環利用，循環吸附20次，環糊精多孔吸附材料仍能保持較高的吸附效果。

技術領域

本發明涉及功能多孔材料技術領域，尤其涉及一種環糊精多孔吸附材料及其制備方法與應用。

專業名詞：CD指環糊精，α-CD指α-環糊精，β-CD指β-環糊精，γ-CD指γ-環糊精，DMF指N、N-二甲基甲酰胺，AIBN指偶氮二異丁腈。

背景技術

環糊精制備方法簡單，是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產生的環糊精葡萄糖基轉移酶作用下生成的一系列環狀低聚糖，其特殊的空腔結構，可與環境中的有機、無機分子形成主客體包絡物，被廣泛應用于食品、環境、醫藥、高分子合成、化妝用品、化學檢測等領域。但是，環糊精易溶水的特點，限制了其在廢水處理中的應用。因此，制備水不溶環糊精基化合物受到越來越多研究者的注意。近年來，諸多水不溶環糊精基化合物不僅克服了環糊精固有的溶水缺陷，并在廢水處理過程中表現出顯著的污染物吸附效果，進一步擴大了環糊精及其衍生物的應用范圍。但是現有的不溶環糊精基化合物，比表面積較小、活性官能團結合位點種類少，其對廢水中污染物的吸附效果有待進一步提高。

發明內容

本發明旨在至少克服上述現有技術的缺點與不足其中之一，提供一種環糊精多孔吸附材料及其制備方法與應用，合成比表面積大，活性官能團結合位點種類多的吸附材料，實現對廢水中污染物的高效吸附。本發明目的基于以下技術方案實現：

本發明目的第一方面，提供了一種環糊精多孔吸附材料的制備方法，以環糊精和丙烯酸酐進行脫水縮合反應，之后與烯烴類小分子單體進行交聯聚合反應，制備得到環糊精多孔吸附材料。

優選地，制備方法具體包括以下步驟：

S1、在冰浴下，將一定體積的溶劑、一定量的環糊精、丙烯類酸酐及催化劑添加到反應容器中，經攪拌進行脫水縮合反應；

S2、待步驟S1反應結束后，將一定量的烯烴類小分子單體和引發劑加入步驟S1所得反應溶液中，調節反應混合溶液的溫度，在一定溫度下發生交聯聚合反應制備環糊精交聯聚合物；

S3、待步驟S2反應結束后，將反應混合溶液置入透析袋，透析24～72h，之后將得到的產物進行冷凍干燥，得到環糊精多孔吸附材料。

優選地，步驟S1中：所述溶劑包括N、N-二甲基甲酰胺、環己烷、甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃、二氧六環中的一種或多種；和/或

所述環糊精包括α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精中的一種；和/或

所述丙烯類酸酐包括甲基丙烯酸酐或丙烯酸酐中的一種；和/或

所述催化劑包括二乙胺、三乙胺、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種或多種；和/或

所述烯烴類小分子單體包括對苯乙烯磺酸鈉、丙烯酸、甲基丙烯酸、二乙烯基苯、丙烯酸羥丙酯或甲基丙烯酸羥丙酯中的一種。

優選地，步驟S1中所述環糊精與丙烯類酸酐的摩爾投料比為1:1～1:5，環糊精與催化劑的摩爾投料比為1:1～1:5。

優選地，步驟S1中所述攪拌速度為500～1500rpm，反應溫度為-5～5℃，反應時間為12～72h。

優選地，步驟S2中所述引發劑為過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、偶氮二異庚腈中的一種或多種。