一种配位印迹聚合物及其制备方法

摘要

本发明提供的一种配位印迹聚合物指的是由大分子侧链上连接季铵盐和水杨醛缩邻氨基苯甲酸功能基的配位印迹聚合物，制备所述配位印迹聚合物的原料包括所述大分子侧链上连接季铵盐和水杨醛缩邻氨基苯甲酸功能基的大分子功能单体、模板物质和交联固化剂，所述配位印迹聚合物用于识别、检测、分离、富集水溶液中的重金属离子。

主权项

一种配位印迹聚合物的制备方法，其特征在于是依据以下制备步骤实现的：步骤一、通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能单体的制备在装有搅拌器、气体引入管、温度计的反应瓶中，加入通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)单体和第二单体、引发剂以及有机溶剂，控制聚合温度65～95℃，搅拌聚合时间4～8小时后，降低反应瓶内的物料温度至‑5～25℃；然后向反应瓶中分批次加入5‑氯甲基水杨醛，5‑氯甲基水杨醛加料完毕，将反应瓶内的物料温度提升至65～95℃，保温反应2小时；降低反应瓶内的物料温度至‑5～25℃，过滤获得滤饼，将所述滤饼用无水乙醇溶解后倒回反应瓶中，再分批次加入邻氨基苯甲酸，继续搅拌保温反应4～8小时，将反应瓶内的物料温度降至10～25℃，制得通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)所示结构的大分功能单体乙醇溶液，将所制得的通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能单体乙醇溶液倒入丁酮中，析出沉淀，过滤，制得通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能单体，备用；其中通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)单体的化学结构由下述结构式所示：所述通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)单体中的R选取H或甲基，R₁和R₂分别选取C₁～C₁₈烷基中的一种，p选自2～12中的一种正整数；所述第二单体选自苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酰胺或丙烯腈中的一种；所述引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、1，4‑二氧六环、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、氯仿、1，2‑二氯乙烷、氯苯、四氯化碳、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或两种以上；所述通式(IIa)、通式(IIb)或通式(IIc)单体∶第二单体∶引发剂∶5‑氯甲基水杨醛∶邻氨基苯甲酸∶有机溶剂∶无水乙醇∶丁酮的用量质量比是100∶0～200∶1～15∶50～200∶50～200∶500～3000∶500～3000∶500～3000；步骤二、配位聚合物的制备将步骤一制得的通式(Ia)、通式(Ib)或通式(Ic)大分子功能单体充分溶解在去离子水中，室温下加入模板物质的饱和水溶液，加入饱和碳酸钠水溶液，使得反应物体系的pH值在7.5～8.5之间，搅拌反应时间为2～8小时，即制得配位聚合物水溶液，备用；其中所述模板物质指的是过渡金属离子、镧系金属离子或锕系金属离子中的一种，所述模板物质的用量是步骤一中所述邻氨基苯甲酸摩尔量的0.8～1.2倍；步骤三、配位印迹聚合物的制备在步骤二制得的所述配位聚合物水溶液中，室温下加入交联固化剂，搅拌0.5～1.5小时后，用30％的乙酸水溶液调节反应物体系的pH值在4.5～5.5之间，再加入有机分散剂，继续搅拌0.5～2.5小时，此后将反应物体系的温度提高至65～95℃进行固化2小时，降低反应物体系温度至室温，过滤得到滤饼，用去离子水洗涤所述滤饼3～5次，再使用摩尔浓度为1.0～2.5mol/L的盐酸连续洗涤所述滤饼，除尽所述滤饼中的模板物质，即制得配位印迹聚合物树脂球；其中所述交联固化剂指的是脲醛树脂水溶液、蜜胺树脂水溶液或酚醛树脂水溶液中的一种，所述交联固化剂的用量是所述配位聚合物水溶液质量的0.05～1.5倍；所述有机分散剂指的是氯仿、四氯化碳、1，2‑二氯乙烷、氯苯、汽油、柴油或液体石蜡中的一种，所述有机分散剂的用量是所述配位聚合物水溶液质量的0.5～2.5倍。