[发明专利]用于净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料及应用

说明书

本发明涉及一种用于净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料，将模板分子、功能单体、交联剂在引发剂的作用下发生自由基聚合，以乳液聚合法形成高交联度的微球分子聚合物。本发明提出的一种用于净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料，通过对目标污染物进行富集、净化，该分子印迹聚合物材料对水中污染物磺胺二甲基嘧啶、磺胺嘧啶、磺胺甲氧嗪、磺胺异噁唑、磺胺噻唑、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺甲基嘧啶等7种磺胺抗菌类药物具有很高的吸附容量和较好的选择性。

技术领域

本发明属于环保净化技术领域，具体涉及一种用于富集、净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料及应用。

背景技术

近年来，因大量生产、滥用农兽药造成一些负面影响日益凸显，不仅影响农业生产，破坏生态环境，还严重危害着人类健康。随着农兽药的大量生产、滥用，造成药物大量残留，导致水体污染严重。因此，发展一种简单、快速、高效的可净化、祛除水体中农兽药污染物的方法具有极其重要的意义。

磺胺类药物是一种人工合成的抗菌、杀菌类药物，具有使用方便、价格低廉、疗效好等特点，所以被广泛应用于畜牧养殖以及人类临床医学中，但由于人类的不合理使用、滥用等现象，造成大量农兽药残留进入水体，严重污染水源。该水源经人体摄入后，影响人体的造血系统、泌尿系统、消化系统、肾脏，危害人体健康。而且当在体内的残留达到一定水平时，还会致癌、致畸、致突变。为了保证人类健康安全，确保饮用水安全，高效净化、祛除水中的药物污染物残留，是一直以来关注的焦点。

农兽药带来的污染成分复杂、治理难等问题，现有净水技术完全无法滤除水中的农兽药，而且长时间极易造成膜污染，给饮水安全带来威胁。分子印迹技术是为获得空间结构和结合位点上与目标分子完全匹配的聚合物的制备技术，是集高分子合成、分子设计与识别、仿生生物工程等众多学科优势展起来的一门新型交叉学科。分子印迹聚合物是为药物污染物目标分子“量身定做”的高分子材料，因此具有选择性好、物理和化学稳定性好、抗干扰能力强、使用寿命长以及应用范围广等优点，在材料、化学、医学、生物和环境工程等领域有着广泛的应用前景。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种用于净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料，该材料对水体污染物磺胺抗菌类药物具有很高的吸附容量和较好的选择性，可使水中的污染物进行彻底滤除，对水达到净化的效果，保障生活用水安全。

本发明提出的一种用于净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料，将模板分子、功能单体、交联剂在引发剂的作用下发生自由基聚合，以乳液聚合法形成高交联度的微球分子聚合物，所述模板分子、功能单体、交联剂、引发剂的添加比例为：(0.2-0.4)mol:(0.6-0.7)mol:(1.1-1.3)mol:(61-68)g。

优选地，所述模板分子为磺胺二甲基嘧啶。

优选地，所述功能单体包括甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯，其摩尔质量添加比例为(1-1.1)：1。

优选地，所述交联剂为三烯丙基异氰脲酸酯。

优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

一种用于净化水中磺胺类药物的分子印迹聚合物材料的制备方法，方法步骤如下：

S1：将磺胺二甲基嘧啶作为模板分子溶于乙腈中，超声分散15-25min后加入功能单体甲基丙烯酸，在摇床上震荡1.5-2.5h，形成预聚合溶液；

S2：然后加入亲水性功能单体甲基丙烯酸羟乙酯继续震荡1-2h，再加入交联剂充分搅拌1-2h，再加入引发剂搅拌0.5h；

S3：利用氮气保护，在60-65℃的水浴条件下加热，使其发生热聚合，水浴23-25h，即可得到目标分子聚合物材料。

进一步的，所述S2中搅拌的速率为400-600rpm。