[发明专利]新型螯合纤维及其制备方法和在试剂盒所用纯化水中Pb（II）的去除的应用

说明书

本发明提供了一种新型螯合纤维及其制备方法和在重金属Pb(II)选择性吸附中的应用，所述新型螯合纤维以聚丙烯腈纤维为母体，4‑氨基安替吡啉为配体螯合而成。本发明的新型螯合纤维，其性能稳定、吸附容量大、选择性专一，对重金属Pb(II)具有选择性吸附的作用，可用于试剂盒所用的纯化水中的Pb(II)的去除应用。

技术领域

本发明属于化学技术领域，特别涉及一种新型螯合纤维及其制备方法和应用。

背景技术

由于试剂盒具有高效、灵敏、特异的抗体且可以具有稳定的重复性和可靠性；有些试剂盒适用血清、血浆、组织匀浆液、细胞培养上清液、尿液等等多种标本类型，并且最大限度的节省实验经费，故试剂盒的使用范围越来越广泛。试剂盒制备首先需要制备纯化水，而纯化水往往会含有Pb(II)，但Pb(II)会对试剂盒的应用产生影响。比如，Pb(II)会导致酶活性失活，从而对测定酶类的试剂盒的测定结果造成影响；同时，Pb(II)会对微生物的生长产生一定的抑制作用，从而对用于致病性大肠杆菌的增菌培养和肠杆菌的增菌培养的试剂盒的应用产生影响。所以去除纯化水中的Pb(II)是紧迫且必要的。

目前，国内外普遍使用的重金属分离富集的方法主要有：萃取法、膜富集法、生物化学法、置换法、沉淀法、离子交换法。这些方法易导致污染环境，并且过程较为麻烦，洗脱率低，吸附时间长等问题。所以，找到一种新的能避免以上缺点并能保留其优点的分离富集重金属的材料显得尤为重要。

螯合纤维是指一类通过交联化反应在纤维状聚合物本体上接入各类活性基团制备的多配位型高聚物，能利用不同功能基与不同金属离子的螯合作用获得多元螯合物，对金属离子具有较高的吸附容量和选择性富集能力，在分离、富集及回收金属离子以及海洋资源利用、污水处理、湿法冶金、分析检测等领域应用广泛。近年来，国内各种分离富集材料的研究逐渐活跃起来，这类材料所吸附的离子种类和材料本身的品种也不断被拓广。螯合纤维是近年发展起来的一类纤维状吸附功能性高分子材料。与树脂对比，螯合纤维的比表面积更大，约为树脂的100倍，就算与大孔树脂相比它的比表面积也要高出5～6 倍，其纤细的外观形状使其与流体接触时面积大，阻力小，更易扩散。因此，螯合纤维动力学特性优异，吸附效率高，吸附容量大，洗脱比较容易，适宜用来吸附痕量金属离子。此外，螯合纤维拥有较高的柔性、机械韧性，可以以各种形貌使用，如：吸附柱等，满足各种应用场合的强度、密度、尺寸要求，被公认为吸附材料的主攻研究方向之一。目前，螯合纤维的种类也非常丰富，但大部分缺乏对Pb(II)具有良好的选择吸附性功能。

发明内容

本发明针对以上缺点，提供了一种新型螯合纤维及其制备方法与应用，以聚丙烯腈纤维为母体，与配体4-氨基安替吡啉进行反应，得到性能稳定、吸附容量高，并对Pb(II)有专一性吸附的新型功能化螯合纤维。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案来实现：

一种新型螯合纤维，其结构式如下：

本发明还提供上述新型螯合纤维的制备方法，包括：以结构如 (Ⅱ)所示的聚丙烯腈纤维为母体，与结构如(Ⅲ)所示的配体发生接枝反应，得到具有所述改性螯合纤维；

所述制备方法具体包括：

(1)将聚丙烯腈纤维于反应溶剂中充分溶胀12h；

(2)在步骤(1)的混合物中加入所述配体，在充满氮气，冷凝回流的条件下，进行接枝反应，得到聚合物；

(3)将步骤(2)得到的聚合物冷却至室温过滤，用去离子水冲洗滤渣至冲洗废水澄清后，置于50℃烘箱中烘干得到所述新型螯合纤维。

其反应路线如下：

步骤(1)中，所述反应溶剂为去离子水。