一种表面接枝β-环糊精的多孔材料的制备方法及应用

摘要

一种表面接枝β-环糊精的多孔材料的制备方法及应用，属于吸附剂技术领域。采用浓乳液聚合的方法制备聚苯乙烯多孔材料，然后进行氯甲基化与氨基化反应，在聚苯乙烯多孔材料表面引入氨基基团；对β-环糊精进行化学修饰，将羧基基团引入β-环糊精分子上，将表面氨基化的聚苯乙烯多孔材料浸没于羧基化β-环糊精的水溶液中，在抽真空条件下于20～60℃反应12-72h，得到表面化学接枝β-环糊精的多孔材料。本发明多孔材料既保持了母体分子所特有的超分子性能，还表现出独特的高分子效应，加之环糊精自身是淀粉发酵产物，与环境相容性好，将其修饰后用于含有机污染物的废水的处理，可以有效去除废水中的有机污染物，是理想的绿色吸附剂。

主权项

一种表面化学接枝β‑环糊精的多孔材料的制备方法，具体包括以下步骤：(1)采用浓乳液聚合的方法制备聚苯乙烯多孔材料，以苯乙烯、交联剂对乙烯基苯、司班80为乳化剂作为连续相，以溶有引发剂过硫酸钾与电解质硫酸钾的水溶液为分散相，制备出稳定的浓乳液，在50～80℃条件下反应8～48h，得到聚苯乙烯多孔材料，其中分散相占浓乳液的体积分数为75％～95％，引发剂过硫酸钾的用量为苯乙烯、交联剂对乙烯基苯混合物质量的1～3wt％，电解质硫酸钾的用量为苯乙烯、交联剂对乙烯基苯混合物质量的2～7wt％；(2)通过对聚苯乙烯多孔材料进行氯甲基化与氨基化反应，在聚苯乙烯多孔材料表面引入氨基基团；其中氯甲基化反应为：聚苯乙烯多孔材料溶胀在氯仿中，以多聚甲醛、三甲基氯硅烷为氯甲基源，四氯化锡为催化剂，30‑60℃冷凝回流反应12‑72h，反应得到表面氯甲基化修饰的聚苯乙烯多孔材料；氨基化反应为：将表面氯甲基化修饰的聚苯乙烯多孔材料浸没于溶有胺的乙醇溶液，在真空环境中反应12‑72h，得到表面氨基化的聚苯乙烯多孔材料；(3)对β‑环糊精进行化学修饰，将羧基基团引入β‑环糊精分子上：β‑环糊精在氢氧化钠催化作用下溶于水，然后加入氯乙酸在25～100℃条件下反应1～9h，调节pH，加入丙酮进行沉淀，过滤洗涤得到羧基化β‑环糊精；其中β‑环糊精水溶液的质量浓度为10～30％，氢氧化钠与β‑环糊精的质量比为(0.5～2):1，β‑环糊精与氯乙酸的摩尔比为1:(6.0～14)，pH范围为2～5；(4)将步骤(2)表面氨基化的聚苯乙烯多孔材料浸没于步骤(3)羧基化β‑环糊精的水溶液中，在抽真空条件下于20～60℃反应12‑72h，得到表面化学接枝β‑环糊精的多孔材料。