一种粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂的制备方法，属环境材料制备技术领域。通过微乳液法，利用交联的壳聚糖包覆纳米γ-Fe2O3和微米的球型粉煤灰微珠，获得粉煤灰微珠磁性复合材料；再以粉煤灰微珠磁性复合材料为基质材料，利用悬浮聚合法在其表面进行分子印迹聚合物改性，洗脱模板分子双酚A后，即得到粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂。球形的印迹吸附剂有显著的热和磁稳定性。1H-NMR表明分子间氢键是印迹吸附剂的识别机制。静态吸附实验结果表明利用本发明获得的粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂具有较高的吸附容量，快速的吸附动力学性质和明显的BPA分子识别性能。

主权项

一种粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）粉煤灰的氨基和醛基化改性：按粉煤灰与甲苯3.0‑5.0/100(g/ml)的比例，将活化的粉煤灰分散到甲苯中，按粉煤灰与3‑氨丙基三乙氧基硅烷1：1.0‑1.2(g/ml)的比例加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷，在65‑70℃下搅拌反应10‑12h，随后产物用无水乙醇和去离子水洗净，在50‑60℃下真空干燥；按氨基化粉煤灰：磷酸盐缓冲溶液：戊二醛1：（8.0‑10）：(1.5‑2.0) (g/ml/ml)的比例，将干燥的氨基化粉煤灰浸泡在以上混合溶液中，反应4.0‑6.0h后，产物用去离子水洗净，在50‑60℃下真空干燥；（2）磁性粉煤灰微珠复合材料的制备:按2.0‑4/100 (g/ml)的比例称取壳聚糖分散于0.1mol/L醋酸中，常温下机械搅拌30min；按壳聚糖：γ‑Fe2O3：醛基化粉煤灰微珠质量比为1：(0.2‑0.5): (0.5‑0.8)，称取γ‑Fe2O3和醛基化粉煤灰微珠加入到上述壳聚糖的胶状液中；机械搅拌1.5h后，按壳聚糖：聚氧乙烯辛烷基酚醚：山梨糖醇酐油酸酯为1.0：(50‑80)：（10‑15）(g/ml/ml)的比例加入乳化剂聚氧乙烯辛烷基酚醚和山梨糖醇酐油酸酯；乳化20‑40min后，按戊二醛/壳聚糖的比例为 (2.0‑2.5) /1.0（ml/g）, 加入交联剂戊二醛；交联反应在40‑50℃的温度下进行90‑120min，滴加1.0 mol/LNH3·H2O, 调节反应体系的pH值在9.0‑10之间，继续在70‑75℃反应1.0‑1.5h;棕色产物磁性粉煤灰微珠复合材料用Nd‑Fe‑B永久磁铁收集，并用正己烷和蒸馏水洗涤5次，在50℃下真空干燥；（3）粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂的制备：将双酚A和α‑甲基丙烯酸按摩尔比1：3‑4加入到二甲亚砜溶液中，控制双酚A的浓度为0.08‑0.1 mmol/L，将混合液通氮气排空氧气后在黑暗阴凉的条件下静置12h，形成预组装体系;按(1.0‑1.5)/1.5(g /ml)的比例，分别称取步骤(1)中制得的粉煤灰微珠磁性复合材料加入到油酸中搅拌10min，按摩尔比双酚A：乙二醇二（甲基丙烯酸）酯为1：（15‑20）的比例在上述磁性复合材料中加入乙二醇二（甲基丙烯酸）酯，然后加入预组装溶液，在300‑400rpm下搅拌30min，形成预聚合溶液；随后按照双酚A与二甲亚砜与水的混合液的比例为1：(80‑120) （mmol/ml)的比例双酚A加入体积比为9:1的二甲亚砜与水的混合液，按照双酚A与聚乙烯吡咯烷酮的比例为1：(0.2‑0.4 ) （mmol/g)的量加入聚乙烯吡咯烷酮;在300‑400rpm下搅拌30min后，通氮气排空氧气，按照双酚A与2,2'‑偶氮二异丁腈1：(0.2‑0.4 ) （mmol/g)的比例在反应体系中加入引发剂2,2'‑偶氮二异丁腈；反应在氮气保护下，65‑70℃反应18‑24h；产物粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂用Nd‑Fe‑B永久磁铁收集，用无水乙醇和蒸馏水洗涤3次；最后产物用体积比为95:5的甲醇和醋酸的混合液为提取液索式提取48h，脱除模板分子双酚A，在50℃下真空干燥得粉煤灰微珠磁性复合材料表面印迹吸附剂。