[发明专利]儿茶酚胺固相萃取功能复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种儿茶酚胺固相萃取功能复合材料，其特征在于以磁性3D石墨烯纳米粒子为核，其表面具有主要由正硅酸乙酯、巯丙基三甲氧基硅烷、2-苯基丙烯酸合成且对儿茶酚胺类物质具有特殊亲合位点并具交联网状结构的功能聚合物；该复合材料按以下方法制备：采用巯基-烯点击化学表面聚合法，以3D石墨烯修饰后的Fe₃O₄磁性纳米粒子为核，然后以正硅酸乙酯为交联剂，巯丙基三甲氧基硅烷为巯基试剂，2-苯基丙烯酸为功能分子，偶氮二异丁腈为引发剂发生聚合反应，再洗脱除去杂质，即得。

2.根据权利要求1所述的儿茶酚胺固相萃取功能复合材料，其特征在于：所述3D石墨烯修饰后的Fe₃O₄磁性纳米粒子、正硅酸乙酯、巯丙基三甲氧基硅烷、2-苯基丙烯酸、偶氮二异丁腈的投料比为300～900mg:2～6mmol:2～6mmol:3～9mmol:0.0375～0.1125g。

3.一种儿茶酚胺固相萃取功能复合材料的制备方法，其特征在于按以下步骤操作进行：

(1)3D石墨烯修饰Fe₃O₄磁性纳米粒子

取100～300mg 3D石墨烯置于三颈烧瓶中，加50～150mL蒸馏水，冰水浴超声10min混匀后，300rpm搅拌，取1000～3000mg Fe₃O₄磁性纳米粒子，50～150mL蒸馏水，超声3min，逐滴加入三颈烧瓶中，充入N₂ 10min，室温反应1h，用强磁铁将产物与溶液分离，无水乙醇洗涤3次，加15mL无水乙醇分散，得到黑色的3D石墨烯磁性纳米粒子；

(2)巯基化3D石墨烯磁性纳米粒子的制备

取300～900mg 3D石墨烯磁性纳米粒子置于三颈烧瓶中，加50～150mL无水乙醇，2～6mmol正硅酸乙酯，冰水浴超声分散3min，360rpm搅拌，充入N₂，加入2～6mL乙酸；取2～6mmol巯丙基三甲氧基硅烷，50～150mL无水乙醇，冰水浴超声15min混匀，逐滴加入三颈烧瓶中，55℃下反应12h，用强磁铁将产物与溶液分离，无水乙醇洗涤3次，加5mL无水乙醇分散，得到巯基化3D石墨烯磁性纳米粒子；

(3)采用巯基-烯点击化学表面聚合法制备儿茶酚胺固相萃取功能复合材料

取300mg～900mg巯基化3D石墨烯磁性纳米粒子置于三颈烧瓶中，加50～150mL无水乙醇，超声3min分散，360rpm搅拌，充入N₂，取3～9mmol 2-苯基丙烯酸，0.0375～0.1125g偶氮二异丁腈，50mL～150mL无水乙醇，超声10min分散，逐滴加入到三颈烧瓶中，65℃反应2h，75℃反应2h，用强磁铁将产物与溶液分离，无水乙醇洗涤3次，将所得的产物装入滤纸筒中，以100～300mL的无水乙醇为洗脱剂，索式提取2～6h，除去杂质后，自然风干，即得儿茶酚胺固相萃取功能复合材料。

4.根据权利要求3所述儿茶酚胺固相萃取功能复合材料的制备方法，其特征在于所述Fe₃O₄磁性纳米粒子采用化学共沉淀法按以下步骤制备：将10.6g FeCl₃·6H₂O，4.0gFeCl₂·4H₂O置于装有200mL去离子水的三颈烧瓶中，超声溶解，开启搅拌，通N₂除氧，加热至80℃，加入25mL浓氨水，反应6h，用强磁铁将产物与溶液分离，用去离子水清洗Fe₃O₄至中性，加15mL水分散，得到黑色的Fe₃O₄磁性纳米粒子。

5.根据权利要求4所述儿茶酚胺固相萃取功能复合材料的制备方法，其特征在于所述3D石墨烯按以下步骤制备：取10mL 2mg/mL的氧化石墨烯超声分散均匀，密封在20mL聚四氟乙烯内衬的高温反应釜中180℃下反应12h，冷却至室温，将3D石墨烯取出，用滤纸吸干表面水分，保存。