[发明专利]一种功能化有序介孔聚合物材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种功能化有序介孔聚合物材料，其特征在于，该材料包括介孔高分子聚合物和负载在聚合物上的酶，所述介孔高分子聚合物利用钛源以及可溶性树脂与非离子表面活性剂和氮源自组装而成，所述材料具有二维介观结构立方结构，酶负载量为100-300 mg/g，比表面积为200-500 m²/g，孔径为3-12 nm，含氮量1%-3%；

该功能化有序介孔聚合物材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将非离子表面活性剂溶于水和有机溶剂的混合溶液中，得到溶液A，将溶液A与水解后的钛源混合，并加入氮源修饰的可溶性树脂进行反应，之后将水和有机溶剂挥发，得到预聚体；

（2）将步骤（1）得到的预聚体低温热固，再浸渍于酶溶液中进行酶负载，即得到功能化有序介孔聚合物材料；

所述步骤（1）中的非离子表面活性剂选自聚环氧乙烷－聚环氧丙烷、聚环氧乙烷－聚环氧丁烷、烷烃－聚环氧乙烷二嵌段中的一种或多种；

所述步骤（1）中的钛源选自四氯化钛、三氯化钛、钛酸丁酯或柠檬酸钛中的一种或多种；所述氮源选自尿素、二氰二胺、三聚氰胺中的一种或多种；所述有机溶剂选自醇类或四氢呋喃中的一种或多种；所述可溶性树脂是分子量在200-5000 g/mol之间的酚醛树脂；

所述步骤（2）中低温热固温度为80-120 ℃，低温热固时间为12-36 h。

2.如权利要求1所述的一种功能化有序介孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将非离子表面活性剂溶于水和有机溶剂的混合溶液中，得到溶液A，将溶液A与水解后的钛源混合，并加入氮源修饰的可溶性树脂进行反应，之后将水和有机溶剂挥发，得到预聚体；

（2）将步骤（1）得到的预聚体低温热固，再浸渍于酶溶液中进行酶负载，即得到功能化有序介孔聚合物材料；

所述步骤（1）中的非离子表面活性剂选自聚环氧乙烷－聚环氧丙烷、聚环氧乙烷－聚环氧丁烷、烷烃－聚环氧乙烷二嵌段中的一种或多种；

所述步骤（1）中的钛源选自四氯化钛、三氯化钛、钛酸丁酯或柠檬酸钛中的一种或多种；所述氮源选自尿素、二氰二胺、三聚氰胺中的一种或多种；所述有机溶剂选自醇类或四氢呋喃中的一种或多种；所述可溶性树脂是分子量在200-5000 g/mol之间的酚醛树脂；

所述步骤（2）中低温热固温度为80-120 ℃，低温热固时间为12-36 h。

3.根据权利要求2所述的一种功能化有序介孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的非离子表面活性剂通式为C_aH_2a+1EO_b、EO_cPO_dEO_c、EO_cBO_dEO_c 、EO_cBO_d、EO_cPO_d，其中a=10-18，b=5-25，c=5-135，d=25-135。

4.根据权利要求3所述的一种功能化有序介孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自C₁₂H₂₅EO₂₃、C₁₆H₃₃EO₁₀、C₁₈H₃₇EO₁₀、EO₂₀PO₇₀EO₂₀、EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆或EO₁₃₂PO₅₀EO₁₃₂中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的一种功能化有序介孔聚合物材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中非离子表面活性剂的质量浓度为0.5%-25%，反应温度为15-45 ℃，反应时间为1-4 h。