[发明专利]一种聚合物基纳米凝胶及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚合物基纳米凝胶及制备方法与应用，其中，制备方法包括如下：步骤A、将NIPAM、OEGMA、表面活性剂和交联剂在保护气氛中溶于去离子水，然后加热至60‑80℃，并加入引发剂，混合均匀；步骤B、将含RhBHA和NBA的有机溶剂溶液，加入到所述步骤A中的混合溶液中，反应7‑10 h，然后提纯处理，得到聚合物基纳米凝胶P(NIPAM‑co‑OEGMA‑co‑NBA‑co‑RhBHA)。本方法制备的聚合物纳米凝胶能够在纯水中选择性地识别Hg²⁺，并实现对Hg²⁺的按需清除。

技术领域

本发明涉及重金属检测材料领域，尤其涉及一种聚合物基纳米凝胶及制备方法与应用。

背景技术

重金属污染能通过食物链传递，对人体产生有害甚至是致命的影响。其中，以汞离子对人体的损害尤为突出，汞离子进入人体后所形成的甲基汞具有神经毒性，会导致脑损伤、各种认知和运动障碍。开发快速、便捷的重金属离子检测和清除的方法对于维护公共安全具有重要意义。

罗丹明B是一种以氧杂蒽大刚性共轭平面为发色团的碱性荧光染料，荧光量子产率高、光稳定性好、波长范围宽，常用于各种离子、多肽、酶、蛋白质和遗传物质的分析检测。基于罗丹明B改性而来的探针检测原理一般是建立在衍生物中螺内酰胺的闭环-开环转变过程上：在中性或碱性条件下，罗丹明B衍生物呈现出闭环结构，无可见光吸收、无荧光；但当检测体系呈酸性或出现目标离子或小分子时，罗丹明B衍生物转变成开环结构，在可见光区域出现很强的吸收，探针溶液转变为玫红色，并产生很强的红色荧光。迄今为止，已有多例罗丹明B衍生物被成功应用于汞离子检测，但是绝大多数探针水溶性差，不能在100%纯水环境中实现检测，必须要在有机-水混合溶剂中才能进行(如甲醇水溶液，乙腈水溶液等)。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚合物基纳米凝胶及制备方法与应用，旨在解决现有的Hg²⁺检测、去除材料无法应用于纯水环境中的问题。

本发明的技术方案如下：

一种聚合物基纳米凝胶的制备方法，包括如下：

步骤A、将NIPAM、OEGMA、表面活性剂和交联剂在保护气氛中溶于去离子水，然后加热至60-80℃，并加入引发剂，混合均匀；

步骤B、将含RhBHA和NBA的有机溶剂溶液，加入到所述步骤A中的混合溶液中，反应7-10 h，然后提纯处理，得到聚合物基纳米凝胶P(NIPAM-co-OEGMA-co-NBA-co-RhBHA)。

所述的聚合物基纳米凝胶的制备方法，其中，相对于所述聚合物基纳米凝胶的体积，所述表面活性剂的用量为1~5 mmol/L。

所述的聚合物基纳米凝胶的制备方法，其中，相对于所述聚合物基纳米凝胶的体积，所述交联剂的用量为1~5 mmol/L。

所述的聚合物基纳米凝胶的制备方法，其中，相对于所述聚合物基纳米凝胶的体积，所述引发剂的用量为2~4 mmol/L。

所述的聚合物基纳米凝胶的制备方法，其中，所述步骤B中，提纯处理包括步骤：先抽滤除去杂质，然后采用截留分子量为1000的透析袋透析。

一种聚合物基纳米凝胶，采用如上所述的制备方法制备而成。

所述的聚合物基纳米凝胶，包括如下重量百分比的组分：

NIPAM 70~89%，

OEGMA 5~15%，