[发明专利]巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料及其水相制备方法和应用

权利要求书

1.一种巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料，其特征在于，所述分子印迹复合材料主要以活化的二氧化钛-硫醇为印迹载体，2,4-二硝基苯酚为模板分子，邻苯二胺为功能单体和交联单体，在过硫酸铵引发下于水相中进行聚合，形成分子印迹聚合物，然后将分子印迹聚合物中的模板分子洗脱后制备得到。

2.一种巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的水相制备方法，包括以下步骤：

(1)将3-巯丙基-三甲氧基硅烷与甲苯混合后对二氧化钛进行活化，制得二氧化钛-硫醇；

(2)在水相中，将二氧化钛-硫醇、2,4-二硝基苯酚和邻苯二胺混合，在过硫酸铵的引发下进行聚合，形成分子印迹聚合物，采用碳酸钠溶液洗脱分子印迹聚合物中的2,4-二硝基苯酚，得到巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料。

3.根据权利要求2所述的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的水相制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体过程如下：将3-巯丙基-三甲氧基硅烷加入甲苯中得到混合溶液，在混合溶液中添加二氧化钛纳米颗粒，经一次超声处理后，将所得混合物在氩气环境下进行搅拌反应，反应完后，经甲苯洗脱和二次超声处理，除掉未反应的3-巯丙基-三甲氧基硅烷，再加入甲苯进行搅拌、沉淀，并重复甲苯搅拌-沉淀多次，经离心、干燥后，得到活化的二氧化钛-硫醇。

4.根据权利要求3所述的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的水相制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，3-巯丙基-三甲氧基硅烷与甲苯的体积比为4％～7％，二氧化钛纳米颗粒与甲苯的质量体积比为10g～15g∶200mL～220mL；

和/或，所述一次超声处理的时间为30min～50min，所述搅拌反应的时间为12h～24h，所述重复甲苯搅拌-沉淀的次数为3次～5次，所述干燥为真空干燥，所述干燥的温度为40℃～60℃，所述干燥的时间为24h～36h。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的水相制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体过程如下：将2,4-二硝基苯酚和邻苯二胺溶于水中，调节所得溶液的pH值至3～5，然后添加二氧化钛-硫醇，再滴加过硫酸铵溶液进行共聚反应，滴加完后继续搅拌以使聚合反应充分进行，得到分子印迹聚合物，采用碳酸钠溶液洗脱分子印迹聚合物中的模板分子2,4-二硝基苯酚，当洗脱液中已没有模板分子后，经水洗并干燥至恒重，得到巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料。

6.根据权利要求5所述的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的水相制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述二氧化钛-硫醇、2,4-二硝基苯酚、邻苯二胺、过硫酸铵的质量比为1.8～2.6∶0.70～1.0∶2.2～4.2∶2～5，所述2,4-二硝基苯酚、邻苯二胺和水的比例为0.70g～1.0g∶2.2g～4.2g∶380mL～550mL。

7.根据权利要求5所述的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的水相制备方法，其特征在于，所述过硫酸铵溶液的浓度为0.2mol/L～0.4mol/L，所述过硫酸铵的滴加时间为25min～35min，所述继续搅拌的时间为12h～24h，所述碳酸钠溶液的浓度为0.3mol/L～0.5mol/L，所述水洗是指采用蒸馏水清洗5遍～10遍，所述干燥为真空干燥，所述干燥的温度为40℃～60℃，所述干燥的时间为12h～24h。

8.一种如权利要求1所述的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料或者如权利要求2～7中任一项所述的制备方法制得的巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料在去除水体中2,4-二硝基苯酚中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料添加到含2,4-二硝基苯酚的水体中，达到吸附平衡后进行光催化降解处理，完成对2,4-二硝基苯酚的处理；所述巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料的添加量为每升含2,4-二硝基苯酚的水体中添加巯基功能化的二氧化钛分子印迹复合材料0.5g～1.0g。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述含2,4-二硝基苯酚的水体中2,4-二硝基苯酚的浓度为5mg/L～15mg/L；和/或，所述含2,4-二硝基苯酚的水体的pH值为5～6。