[发明专利]一种超顺磁性全氟辛烷磺酸盐表面印迹微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种超顺磁性全氟辛烷磺酸盐(PFOS)分子印迹微球的制备方法。该方法是以PFOS为模板分子，利用多巴胺在Fe₃O₄微球上的自聚合反应制备了超顺磁性核‑壳分子印迹聚合物，在反应过程中，多巴胺即充当功能单体的作用，也充当交联剂的作用。本发明的优点在于(1)以水为溶剂，以多巴胺为功能单体和交联剂；(2)聚合方法为自聚合，方法简单且成本低；(3)可以通过调节多巴胺的加入量调节印迹孔穴的深度；(4)制备得到的超顺磁性全氟辛烷磺酸盐分子印迹微球具有吸附速率快，选择性高，易于分离，可多次重复使用。该发明对水中PFOS富集净化与分离检测均具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体为一种超顺磁性全氟辛烷磺酸盐表面印迹微球的制备方法。

背景技术

全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate，简称PFOS)是一种含有8个C的全氟化合物，其末端含有一个磺酸盐基团，是一类新型的持久性有机污染物。由于碳-氟共价键键能极高，难以断裂，所以PFOS具有独特的物化性质，如化学稳定性、热稳定性、高表面活性和疏水疏油等独特的性质。由于这些独特的性质，全氟辛烷磺酸及其衍生物已被用于如地毯防污剂、机械润滑、油漆涂料、纸质包装材料、化妆品等工业生产和生活等领域。但是，作为一种新型的持久性有机污染物，PFOS可以在环境中发生转移、生物累积和生物放大。到目前为止，已经在世界各地的环境介质中以及人类和动物血清、肝脏和膀胱中被检测到，甚至在极地地区也检测到该物质的存在。研究发现PFOS对动物和人类具有全身毒性，如神经毒性、胚胎发育和生殖毒性，甚至致癌性。Bao等报道我国地表水样中检测到的PFOS浓度为0.01～99ng/L[Bao L J,Maruya K A,Snyder S A,Zeng E Y.Environ.Pollut.,2012,163:100-108]，污水处理系统难以达到对其完全去除，Chen等报道了污水处理厂中出水中PFOS浓度为1.1～74.8ng/L[Chen H,Zhang C,Han J B,Yu Y X,Zhang P.Environ.Pollut.,2012,170:26-31]，而污水处理厂排放的出水是PFOS进入水体环境重要的污染点源。为了对PFOS在环境中的迁移转化行为进行研究，并达到对水质安全进行控制，建立环境水样中痕量PFOS的分析富集预处理方法非常重要。

分子印迹聚合物(Molecular imprinting polymers,MIPs)已被广泛认为是具有选择性结合空腔的材料，其在形状，大小和官能团排列方面和模板分子互补。由于它们是为各种目标分子量身定制的，所以对目标分子具有很强的特异性识别作用。MIPs具有抗恶劣环境强、稳定性好、使用寿命长、应用范围广的特性。现如今，分子印迹技术广泛用于许多领域，如固相萃取、色谱分离、仿生传感、模拟酶催化、临床药物分析等。但传统的分子印迹技术仍存在一些问题，功能单体和交联剂的可选择范围较窄，聚合方法的局限性较大，模板移除不完整和传质缓慢。而表面分子印迹技术能很好的解决这些缺点，它能提高传质速率和识别位点的利用率，表面印迹策略具有显著的优点，例如高模板去除效率，快速传质，可控和规则形状，以及对目标物种的良好可及性。