[发明专利]一种磁性多孔超分子环糊精吸附材料的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种磁性多孔超分子环糊精吸附材料的制备方法，包括如下步骤：1)多孔超分子环糊精的制备：于惰性氛围中，向β‑环糊精、四氟对苯二腈和碳酸钾的混合物中加入有机溶剂，搅拌条件下升温至70～90℃，后恒温反应20～40小时，反应完毕后降至室温，后处理得多孔超分子环糊精；2)磁性多孔超分子环糊精的制备：将FeCl₃·6H₂0、FeCl₂·4H₂0和多孔超分子环糊精置于反应器中加水，后于惰性氛围中搅拌升温至80～100℃，恒温反应5～30min,后调节反应液的pH＝9～11，继续搅拌反应2～5小时，将产物冷却至室温，磁滞分离得黑褐色沉淀，洗涤至中性后真空干燥，得到磁性多孔超分子环糊精。

技术领域

本发明涉及一种吸附材料的制备方法，尤其涉及一种磁性多孔超分子环糊精吸附材料的制备方法及应用，属于吸附材料技术领域。

背景技术

磁性纳米粒子因其独特的性能，它在磁存储、磁性吸附剂、磁流体方面有着良好的应用。在具有一定功能的纳米材料上负载磁性功能能够极大的扩张磁性纳米材料的功能，从而可以广泛应用于生物医学、微电子、新能源、信息、催化等领域。磁性纳米粒子的功能性基团兼具靶向定位给研究注入新的活力，成为目前最热门的研究领域之一。

面对当前日益严重的环境中的水体污染问题，最难解决的就是水体中的有机物污染。吸附法通常采用的吸附剂有活性炭、硅藻土、树脂等，是常用的污水处理方式。但这些常用吸附剂存在比表面积小、分离回收困难和缺乏选择性等缺点。而环糊精(CDs)作为第二代超分子代表，具有独特的截锥结构而具有亲水性，而中间具有疏水性。因此其可以对作用的有机物进行选择，找到符合其尺寸的分子相结合，形成超分子体系，从而具有比表面积大、吸附能力强的特点，将其与磁性材料相结合的磁性纳米吸附材料同时具有顺磁性，在外加磁场条件下能够易于分离回收，重复利用，大大降低了污水的处理成本。因此，磁性环糊精纳米粒子既具有超分子的分子识别能力又具有磁学性能，在环境领域中有极大的应用潜力。

发明内容

本发明针对水体污染中所采用的现有吸附剂存在的不足，提供一种磁性多孔超分子环糊精吸附材料的制备方法及应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种磁性多孔超分子环糊精吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

1)多孔超分子环糊精(PBCD)的制备：于惰性氛围中，向β-环糊精、四氟对苯二腈和碳酸钾的混合物中加入有机溶剂，搅拌条件下升温至70～90℃，后恒温反应20～40小时，反应完毕后降至室温，用酸性溶液洗涤产物去除碳酸钾，后冷冻干燥得多孔超分子环糊精；

2)磁性多孔超分子环糊精(MPBCD)的制备：将FeCl₃·6H₂0、FeCl₂·4H₂0和多孔超分子环糊精(PBCD)置于反应器中加水，后于惰性氛围中搅拌升温至80～100℃，恒温反应5～30min,后调节反应液的pH＝9～11，继续搅拌反应2～5小时，将产物冷却至室温，磁滞分离得黑褐色沉淀，洗涤至中性后真空干燥，得到磁性多孔超分子环糊精(MPBCD)。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1)中β-环糊精、四氟对苯二腈和碳酸钾的质量比为(8～10)：(2～5)：(5～15)。

进一步，步骤2)中FeCl₃·6H₂0、FeCl₂·4H₂0和多孔超分子环糊精(PBCD)的质量比为(8～10)：(3～4)：(30～50)。

进一步，步骤1)中所述的有机溶剂为无水四氢呋喃。

进一步，步骤1)中所述的酸性溶液为无机酸溶液。