[发明专利]磺酰脲类除草剂分子印迹分离膜的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及分子印迹技术。具体涉及一种磺酰脲类除草剂分子印迹分离膜的制备方法与应用。

背景技术

磺酰脲类除草剂是近三十年来开发的一类高效除草剂，广泛应用于禾谷作物防治阔叶杂草及某些禾本科杂草。这类除草剂具有高活性和高选择性，一些品种残效期较长，其在土壤中少量的残留即可对后茬敏感作物产生药害。因此，对磺酰脲类除草剂残留的提取、分离和有效检测极为重要。分子印迹技术(Molecular Imprinting Technique)由于其具有独特的预定性、识别性和实用性，在农药残留的分离和检测中表现出良好的应用前景，对此张慧婷，叶贵标，李文明，潘灿平在“分子印迹传感器技术在农药检测中的应用”(《农药学学报》，2006，8(1)：8-13)中有所描述。

众多文献报道了分子印迹材料的制备方法及其应用，用于农药检测和分离纯化的分子印迹材料也有所报道。Kobayashi等人的“Phase inversionmolecular imprinting by using template copolymers for high substraterecognition”(《Langmuir》，2002，18：2866-2872)报道了基于丙烯腈/丙烯酸共聚物和茶碱体系的印迹聚合物的制备和性能。公开号为CN1245422C的专利文献公开了一种制备磺酰脲类除草剂分子印迹聚合物的制备方法，而公开号为CN1800246A的专利文献则公开了一种苯脲类除草剂的分子印迹聚合物的制备方法。上述相关文献和授权专利的共同特征是印迹分子与功能单体之间的相互作用仅仅基于氢键作用。然而，单一的氢键作用存在选择性不高和在水相中识别能力降低甚至丧失的问题。

虽然相转化分离膜由于其具有一系列优点而在生产生活中得到了广泛的应用，但相应的分子印迹分离膜却仍然无法实用化，其主要原因之一就是它们的选择性不够高、识别速度不够快、识别能力易于降低。由此可见，要制备高性能的分子印迹分离膜还存在不少技术上需要解决的难点。

发明内容

本发明提供一种磺酰脲类除草剂分子印迹分离膜的制备方法，提高了分子印迹分离膜的性能，实现对模板分子的高效识别和分离纯化。

一种磺酰脲类除草剂分子印迹分离膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚合单体、烯基金属卟啉、辅助功能单体、引发剂和溶剂混合，在氮气保护下进行热引发聚合反应，反应温度控制在60～80℃之间，聚合反应时间为6～24小时，得到含有金属卟啉的共聚物；

所述的聚合单体为丙烯腈(AN)；

所述的烯基金属卟啉优选四苯基锌卟啉甲基丙烯酸酯(MMAZnTPP，见结构式(I))或四苯基锌卟啉甲基丙烯酰胺(MAAZnTPP，见结构式(II))：

所述的烯基金属卟啉与丙烯腈的重量比为0.1～10∶1。

所述的辅助功能单体为丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)或三氟甲基丙烯酸(TFMAA)。辅助功能单体与丙烯腈的重量比为0.1～1∶1。

引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化二苯甲酰(BPO)。聚合单体和辅助功能单体重量之和与引发剂重量之比为50～200∶1。

溶剂为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。丙烯腈、烯基金属卟啉和辅助功能单体的重量(单位为克)之和与溶剂的体积(单位为毫升)比例为0.05～1∶1(g/ml)；

(2)将步骤(1)所得的共聚物和模板分子在40～80℃下溶于N，N-二甲基甲酰胺中形成铸膜液，再用刮刀将此铸膜液趁热刮涂于洁净玻璃板上，然后在20～40℃的凝固水浴中经由浸没沉淀相转化法制备不对称膜；

所述模板分子为磺酰脲类除草剂，是指除草剂活性化合物，如：甲磺隆、氯磺隆、醚苯磺隆、氟胺磺隆、苯磺隆、氟丙磺隆、醚磺隆、噻吩磺隆、烟嘧磺隆、苄嘧磺隆、酰嘧磺隆、玉嘧磺隆、氟嘧磺隆、胺苯磺隆、氯嘧磺隆、甲嘧磺隆、氟啶磺隆或四唑磺隆等；

所述共聚物与模板分子的重量比为0.5～20∶1；

共聚物与模板分子的总重量(单位为克)与N，N-二甲基甲酰胺的体积(单位为毫升)之比为0.05～0.25∶1；

(3)用有机溶剂与有机酸的混合物洗脱掉不对称膜中的模板分子，干燥即得磺酰脲类除草剂分子印迹分离膜。

所述的有机溶剂为甲醇；

所述的有机酸为甲酸或乙酸；

所述的有机溶剂与有机酸的体积比为2～20∶1。

本发明还提供了所述方法制备的磺酰脲类除草剂分子印迹分离膜及用途。