[发明专利]一种制备磁性羧甲基β-环糊精聚合物的方法及其应用

说明书

本发明提供了一种磁性羧甲基β‑环糊精聚合物的制备方法及其应用。首先将β‑环糊精羧基化，再将羧甲基β‑环糊精与交联剂和催化剂置于溶剂中反应得到羧甲基β‑环糊精聚合物，再将羧甲基β‑环糊精聚合物与一定摩尔比的柠檬酸三钠、2‑乙基己酸亚锡、甲醇、FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O置于三口烧瓶中，选择25％NH₃·H₂0作为碱源，使体系在氮气保护下进行反应，反应完毕得到磁性羧甲基β‑环糊精聚合物。本发明使用共沉淀法将四氧化三铁成功地连接到羧甲基β‑环糊精聚合物上，反应得到的聚合物不仅具有磁性，同时可以快速吸附环境中的内分泌干扰物质。

技术领域

本发明涉及环保材料技术领域，具体是涉及一种制备磁性羧甲基β-环糊精聚合物的方法及其应用。

背景技术

内分泌干扰物是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质，它们通过降水、地表径流、污水排放等进入水体造成水环境污染。内分泌干扰物在环境中的浓度很低(ng/L)，但可造成很高的生物毒性。目前对于内分泌干扰物的去除使用较多的是高级氧化和吸附，但高级氧化技术的影响因素较多，且成本较高；常用的吸附剂是活性炭，但活性炭的再生费用较高，存在一定的局限性。同时，内分泌干扰物在环境中存在的浓度很低，实际调研测定时，一般需要进行富集等前处理后才能测定，而目前常用的富集材料有C18和HLB，操作过程较为繁琐。

β-环糊精是一种具有外亲水、内疏水结构的环状低聚糖，可与污染物形成主客体复合物，将污染物包裹在结构内部，对污染物有很好的吸附性。同时，由于β-环糊精廉价易得并具有一定的水溶性，因此被广泛应用。然而β-环糊精在水中有一定的溶解度，使得其回收利用存在一定困难和损失。

四氧化三铁纳米粒子是一种常用的磁性纳米材料，因具有无毒无害、比表面积高、价廉易得等优势生物医学等领域广阔具有广泛的应用前景。同时，由于磁性吸附材料易于回收利用，在工业水处理方面具有独特的优势。因此，本发明合成了一种磁性β-环糊精聚合物，既可以作为吸附剂去除水体中的内分泌干扰物，又可以当做前处理材料对于水体中低浓度的内分泌干扰物进行富集，是一种非常有前景的水处理材料。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种制备磁性羧甲基β-环糊精聚合物的方法及其应用，能够更好地去除以及富集水体中的内分泌干扰物。

本发明的技术方案如下：

一种制备磁性羧甲基β-环糊精聚合物的方法，包括如下步骤：

a.羧甲基β-环糊精的合成：

将β-环糊精与15-20％氯乙酸在NaOH溶液中反应，反应结束后，用盐酸将pH调至5-7，再加入过量甲醇，得到大量白色沉淀，将沉淀滤出，并置于真空干燥箱中，温度50-80℃，时间10-20小时，得到羧甲基β-环糊精(CM-β-CD)；

b.羧甲基环糊精聚合物的合成：

选择体积比为7-10:1的四氢呋喃与N,N-二甲基甲酰胺的混合液作为溶剂，将羧甲基β-环糊精与交联剂和催化剂于溶剂中反应，反应结束后，将反应体系冷却，用溶剂和水洗涤反应产物，除去多余的反应物，将产物进行冷冻干燥得到羧甲基β-环糊精聚合物；

c.磁性羧甲基环糊精聚合物的合成：