一种埃洛石为模板可控制备中空分子印迹纳米棒的方法

摘要

本发明涉及一种埃洛石为模板可控制备中空分子印迹纳米棒的方法，属环境功能高分子材料制备技术领域。以储量丰富、廉价易得的天然矿物埃洛石纳米管为模板；通过硅烷化反应，将乙烯基接枝于埃洛石表面，通过表面原位沉淀聚合，埃洛石表面包覆的分子印迹聚合层厚度均一，尺寸可由聚合单体量来调控；刻蚀去除埃洛石得到中空分子印迹纳米棒，单位质量的活性结合位点使用率得以提高。该方法制得的中空分子印迹纳米具有良好的热稳定性和化学稳定性，成功应用于水环境中氯霉素的高效选择性识别和分离，吸附量随着纳米印迹层厚度的改变而调控可变，同时再生性能优异。

主权项

一种埃洛石为模板可控制备中空分子印迹纳米棒的方法，其特征在于按照下述步骤进行：(1) 埃洛石预处理和表面功能化依次向烧瓶中加入埃洛石、蒸馏水和浓硝酸，超声30 min，置于80^oC油浴锅中，剧烈机械搅拌12 h，抽滤，蒸馏水洗涤至中性，置于100 ^oC烘箱烘干至恒重；向三口烧瓶中加入上述处理过的埃洛石、3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和甲苯，超声分散均匀，置于90 ^oC油浴锅中，剧烈搅拌反应12 h，反应结束后，冷却至室温，产物用甲苯、乙醇和蒸馏水多次洗涤，真空干燥至恒重，得到乙烯基功能化的埃洛石；(2) 埃洛石表面印迹纳米复合材料的制备依次向单口圆底烧瓶中加入氯霉素、甲基丙烯酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯；再向烧瓶中加入乙腈作为溶剂，超声溶解形成均相溶液，室温下避光预组装12 h；向上述溶液中加入乙烯基功能化的埃洛石，其含量控制在1.0‑3.0 mg/mL，超声脱气30 min，向烧瓶中加入偶氮二异丁腈，通氮气换气，将烧瓶置于恒温水浴振荡器中，转速是100‑200 r/min，在恒温60 ^oC条件下反应24 h，反应结束后，冷却至室温，离心收集产物，并用大量丙酮、乙醇和水清洗反应产物，去除未反应的单体；将洗净的产物用甲醇：乙酸为9.0:1.0 (v/v)的混合液索氏提取24 h，重复多次，直至洗脱液用紫外可见分光光度计检测不到氯霉素为止，洗涤并干燥，得到埃洛石表面印迹纳米复合材料；(3) 中空分子印迹纳米棒的制备配制质量百分含量为10‑30 %氢氟酸溶液，向氢氟酸溶液中加入埃洛石表面印迹纳米复合材料，埃洛石表面印迹纳米复合材料的含量控制在15‑25 mg/mL，置于25‑45 ^oC水浴锅中反应12‑24 h，刻蚀去除埃洛石，蒸馏水洗涤至中性，真空干燥至恒重，得到中空分子印迹纳米棒；步骤(1)中埃洛石：浓硝酸：蒸馏水质量比为1：(4‑6)：(25‑40) (g/g/g)；处理过的埃洛石：3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：甲苯质量比为1.0：(1.0‑3.0)：100 (g/g/g)；步骤(2)中氯霉素：甲基丙烯酸：乙二醇二甲基丙烯酸酯摩尔比为1：(3‑6)：(12‑30) (mmol/mmol/mmol)；乙二醇二甲基丙烯酸酯：乙腈的质量比为(1.6‑3.2):100 (g/g)；偶氮二异丁腈：乙腈的质量比为(0.1‑0.3):100 (g/g)。