发明名称 亲水性磁性埃洛石表面分子印迹纳米复合材料的制备方法
摘要 本发明涉及亲水性磁性埃洛石表面分子印迹纳米复合材料的制备方法,属环境功能材料制备技术领域。通过浸渍法和高温还原法合成磁性埃洛石,磁性纳米粒子尺寸均一,分布均匀;通过表面氨基化和酰胺化反应,将引发剂接枝于磁性埃洛石表面,通过表面原子转移自由基聚合,磁性埃洛石表面接枝分子印迹聚合层控制在纳米级;由于末端ATRP活性基团的存在成功接枝亲水性聚合物刷,并成功应用于水环境中磺胺二甲基嘧啶的高效选择性去除和快速磁分离,而且具有优异的再生性能。
申请公布号 CN103509161A 申请公布日期 2014.01.15
申请号 CN201310467488.4 申请日期 2013.10.10
申请人 江苏大学 发明人 戴江栋;邹永立;周志平;赵春艳;邹天边;李春香;闫永胜
分类号 C08F285/00(2006.01)I;C08F292/00(2006.01)I;C08F222/14(2006.01)I;C08F226/06(2006.01)I;C08J9/26(2006.01)I;B01J20/26(2006.01)I;B01J20/28(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N;C02F101/38(2006.01)N 主分类号 C08F285/00(2006.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人 楼高潮
主权项 亲水性磁性埃洛石表面分子印迹纳米复合材料的制备方法,其特征在于按照下述步骤进行:(1) 磁性埃洛石的制备:按照乙醇:埃洛石(HNTs):九水合硝酸铁的质量比为 20:(0.5‑2.0):(0.4‑1.0)的比例,依次向烧杯中加入乙醇、埃洛石和九水合硝酸铁,超声分散均匀,室温下磁力搅拌12‑18 h,在90 oC烘箱中烘干;研磨后,装入磁舟,按照埃洛石:乙二醇质量比为1:3的比例,向磁舟中滴加乙二醇(EG),充分浸润12 h,在管式炉中以3.0‑5.0 oC/min升温至400 oC,维持该温度煅烧1.0‑3.0 h,煅烧产物用乙醇洗涤多次后,干燥至恒重,得到磁性埃洛石(MHNTs);(2) 磁性埃洛石表面接枝引发剂按照磁性埃洛石:γ‑氨丙基三乙氧基硅烷(APTES):甲苯质量比为1.0:(1.0‑3.0):100的比例,向三口烧瓶中依次加入磁性埃洛石、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷和甲苯,超声分散均匀,在90 oC下剧烈搅拌反应12 h,反应结束后,冷却至室温,产物用乙醇和蒸馏水多次洗涤,干燥至恒重,得到氨基化磁性埃洛石(MHNTs@NH2);按照氨基化磁性埃洛石:二氯甲烷质量比为(0.5‑1.2):50的比例,向100 mL单口烧瓶中依次加入氨基化磁性埃洛石和二氯甲烷,超声分散至均匀,然后按照三乙胺:2‑溴异丁酰溴体积比为1:(0.5‑1.5),依次加入三乙胺和2‑溴异丁酰溴,在氮气保护下,先在冰浴中搅拌反应2.0 h,然后在室温下继续反应12 h,反应结束后,用乙醇和蒸馏水多次洗涤所得产物,干燥至恒重,得到表面接枝ATRP引发剂的磁性埃洛石(MHNTs@Br);(3) 磁性埃洛石表面印迹纳米复合材料的制备:按照甲醇:水的体积比为(2‑5):1的比例,依次向烧瓶中加入甲醇和水;按照磺胺二甲基嘧啶:4‑乙烯基吡啶:乙二醇二甲基丙烯酸酯摩尔比1:(3‑6):(15‑30)的比例,每毫升溶液中磺胺二甲基嘧啶浓度为6‑10 mmol/L,依次加入磺胺二甲基嘧啶为模板分子,4‑乙烯基吡啶为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,室温下避光预组装12 h;在氮气保护下,按溴化亚铜(CuBr):N,N,N',N',N''‑五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)摩尔比为1:(1.5‑2.5)的比例,每毫升溶液中加入4.0‑6.0 mmol/L 溴化亚铜的比例,依次加入溴化铜和N,N,N',N',N''‑五甲基二亚乙基三胺;最后向溶液中加入步骤(2)所得表面接枝ATRP引发剂的磁性埃洛石,浓度为10 mg/mL;在氮气保护下,在室温下剧烈搅拌反应24 h;随后,用乙醇和丙酮多次洗涤产物,干燥至恒重,用甲醇/乙酸(9.0:1.0,v/v) 混合液索氏提取去除模板分子,洗涤,干燥,得到磁性埃洛石表面印迹纳米复合材料(MMINs); (4) 磁性埃洛石表面印迹纳米复合材料表面接枝亲水聚合物刷:按照甲醇:水的体积比为1:(0.5‑1.5)比例,将甲醇与水混合溶剂加入烧瓶中,按照溴化亚铜:N,N,N',N',N''‑五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)的摩尔比为1:(2‑4):的比例,向溶剂中加入溴化亚铜和N,N,N',N',N''‑五甲基二亚乙基三胺,超声形成均相溶液,按照甲醇:甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)体积比为1:(0.5‑1.0)的比例,加入甲基丙烯酸羟乙酯,超声脱气,通氮气,向体系中加入步骤(3)中所得磁性埃洛石表面印迹纳米复合材料,浓度控制在20‑30 mg/mL,超声分散,置于30‑45 oC水浴锅中,磁力搅拌,反应18‑36小时,反应结束后,丙酮、乙醇和水反复洗涤产物,真空干燥,得到亲水性磁性埃洛石表面印迹纳米复合材料(HMMINs)。
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