[发明专利]一种颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法

权利要求书

1.一种颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为包括以下步骤：

(1)颗粒状二氧化硅胶体晶模板的制备

根据粒径范围的不同，采取以下方法之一：

方法一：平均粒径范围在80nm～600nm的颗粒状二氧化硅胶体晶模板的制备

利用St?ber-Fink-Hohn合成法，向反应器中依次加入无水乙醇、氨水、蒸馏水，搅拌均匀后，迅速加入正硅酸乙酯，其中质量比为氨水：无水乙醇：蒸馏水：正硅酸乙酯=1:1～60:1～5:0.2～10，反应8小时后将所得悬浊液转移至烧杯中，待溶剂自然挥发尽,即得到平均粒径在80nm～600nm范围内的颗粒状二氧化硅胶体晶模板，然后将模板在马沸炉中于200～800℃下烧结2～8小时，缓慢降至室温，即得平均粒径范围在80nm～600nm的二氧化硅微球相互粘结的颗粒状二氧化硅胶体晶模板；

或方法二：平均粒径范围在600nm～1200nm的颗粒状二氧化硅胶体晶模板的制备

在制备平均粒径在80nm～600nm范围内的二氧化硅胶体晶模板的装置体系中，待正硅酸乙酯水解完全后，再补加相同质量配比的等量的氨水、无水乙醇、蒸馏水和正硅酸乙酯，重复1～4次，待水解完全后，将悬浊液转移至烧杯中，待溶剂自然挥发尽即得到颗粒状的二氧化硅胶体晶模板，然后将模板在马弗炉中于200～800℃下烧结2～8小时，缓慢降至室温，即得平均粒径范围在600nm～1200nm的二氧化硅微球相互粘连的颗粒状胶体晶模板；

(2)三维有序大孔聚合物材料(3DOM)的制备

将聚合单体、交联剂二乙烯基苯按比例和引发剂混合搅拌溶解，其中摩尔比单体：二乙烯基苯=50～150:1，引发剂为单体和交联剂质量之和的0.1%～10%，将混合液注入并浸没反应器中的上步得到的80nm～1200nm已烧结颗粒状二氧化硅胶体晶模板浸泡，然后将两口瓶放入恒温箱中，30～40℃预聚合1～10小时，45～65℃聚合10～50小时，即得三维有序的聚合物/二氧化硅复合物，将复合物表面本体聚合物剥离，置于HF中超声分散，去除模板，然后水洗至中性，40～70℃真空干燥，即得到80nm～1200nm新型颗粒状三维有序大孔材料；

(3)颗粒状三维有序大孔材料的功能化反应

在反应器中加入上面得到的80nm～1200nm的颗粒状三维有序大孔材料(3DOM)，在10～90℃下抽真空；将反应物与溶剂混合，并向其中加入引发剂，然后在10～90℃下充分搅拌后，注入到装有3DOM的反应器中，并于10～120℃下搅拌反应0.5～20小时，所得产物用无水乙醇或丙酮抽提10～24小时，40～70℃真空干燥，即得颗粒状三维有序大孔螯合树脂；

其中质量比为颗粒状3DOM：反应物：溶剂：引发剂=1:0.5～10: 1～30:0.1～10  。

2.如权利要求1所述的颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为步骤(2)中引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)，偶氮二异庚腈，AlCl₃·6H₂O、过氧化二苯甲酰，过氧化十二酰，过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化苯甲酸特丁酯。

3.如权利要求1所述的颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为步骤(2)中单体为丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸或乙烯醇。

4.如权利要求1所述的颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为步骤(3)中反应物为盐酸羟胺、乙二胺、硫酸肼、硫脲、N，N-亚甲基二丙烯酰胺(MBA)、水合肼、或乙 醇胺。

5.如权利要求1所述的颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为步骤(3)中溶剂为乙醇、甲醇、乙醇-水、甲醇-水、水、丙酮、苯或氯苯。

6.如权利要求1所述的颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为步骤(3)中所用引发剂为氢氧化钠、氢氧化钾或乙酸镉。

7.如权利要求1所述的颗粒状三维有序大孔螯合树脂的制备方法，其特征为步骤(3)中，螯合作用的功能基团可为偕胺肟基、咪唑、硫脲基团、N，N-亚甲基二丙烯酰胺(MBA)、丙烯酸酯、酰胺基、酰肼基、二乙醇胺胺基-脒基或氨基腙。