[发明专利]快速吸附水中溶解有机污染物的新型环糊精聚合物

说明书

一种能超快速吸附水中溶解有机污染物的新型多功能环糊精聚合物：将环糊精、刚性交联剂、非刚性交联剂以及季铵盐在一定温度下进行混合交联，得到具有三维网络结构且带有季铵盐官能团的环糊精聚合物。该聚合物能够超快速吸附水体中溶解有机污染物，且吸附后的聚合物很容易进行再生，能够重复使用多次而不会造成吸附性能的下降。

技术领域

本发明涉及一种能够超快速吸附水中溶解有机污染物的新型多功能环糊精聚合物。

背景技术

近年来，文献报道的去除水中溶解有机污染物的方法主要有吸附法、光催化法、生物法、膜滤法等。光催化法、生物法、膜滤法等方法的技术投资和运行成本高，在实际工程中不易推广，吸附法由于能耗低、工艺简单成为最常用的水处理技术。目前常用的吸附剂是活性炭和树脂，但活性炭生产和再生成本较高，且再生之后吸附性能难以恢复，对低浓度的有机微污染物吸附效果不好，树脂吸附速率较慢并且它的合成通常在有机试剂中进行，不符合现在所提倡的绿色化学的概念，因此开发一种能快速吸附水中溶解有机质且合成途径绿色的多功能材料十分必要。

环糊精是来自淀粉水解的一种产物，是生物级试剂，对生物体无害，由于其具有特殊的外部亲水、内部疏水的圆环形空腔结构，因而能够与多种目标分子形成主客体包合物。环糊精具有良好的亲和性，通常会根据需要制备成各种环糊精聚合物。据报道，绝大部分环糊精聚合物都是通过环糊精和柔性交联剂或者刚性交联剂反应得到，但是得到的环糊精聚合物要么吸附速率低，通常需要几个小时或更长时间才能达到吸附平衡，要么在制备过程中需要使用大量的有机溶剂。目前，能够在水体中合成且能快速去除水中溶解有机污染物的复合多功能环糊精聚合物还未见报道。因此，如何能够实现在水相中采用简单方法制备多功能环糊精聚合物材料，并同时保持其快速的吸附性能，成为新的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题

基于上述课题，本发明要解决的技术问题是

本发明在前人的研究基础上提出在制备环糊精聚合物过程中同时使用非刚性交联剂和刚性交联剂，在形成寡聚物后立即加入季铵盐。非刚性交联剂的引入可以使环糊精单体交联并使聚合物材料具有一定的溶胀性能，而刚性交联剂可作为一种结构调控试剂，能够使聚合物材料具有一定的微孔性且可以作为骨架保持溶胀后聚合物孔道的稳定性，季铵盐的引入使材料能够吸附水体中的腐殖酸类天然有机物。由此制备得到的环糊精聚合物材料对水体中的多种溶解有机质表现出了非常快速的吸附性能，且该聚合物的制备在绿色溶剂水中进行，合成过程非常简单，极易进行工业化生产。

本发明的技术方案如下：

一种具有超快速吸附性能的新型环糊精聚合物，它是将环糊精与非刚性交联剂和刚性交联剂在碱性水溶液中，于一定温度下进行交联反应，形成寡聚物后加入季铵盐溶液，继续反应一段时间后，过滤，依次用水、稀盐酸、乙醇、二氯甲烷洗涤多次，干燥，得具有超快速吸附性能的多功能环糊精聚合物。

因此，本发明提供：

1、一种制备新型环糊精聚合物的方法，其特征在于，将环糊精与刚性交联剂和非刚性交联剂混合进行交联反应的过程中加入季铵盐而得到

2、优选上述环糊精是α-环糊精、β-环糊精、或γ-环糊精，以及它们的组合。

3、优选所述的刚性交联剂为含苯环结构的交联剂。

4、优选所述的含苯环结构的交联剂为四氟对苯二腈、十氟联苯、十氟二苯甲酮、八氟萘以及它们的组合。

5、优选所述的刚性交联剂加入量为环糊精物质的量的0.375～1.5倍。

6、优选所述的非刚性交联剂为环氧氯丙烷。

7、优选所述的非刚性交联剂加入量为环糊精物质的量的20～50倍。