[发明专利]一种Janus双功能印迹膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Janus双功能印迹膜，其特征在于，所述的Janus双功能印迹膜是以聚偏氟乙烯为基底膜、四溴双酚A和镉离子为模板的双面不对称结构的印迹膜材料，对TBBPA和镉离子具有高选择性；所述Janus双功能印迹膜将聚乙烯吡咯烷酮和没食子酸结合，形成吸附Cd²⁺的特异性识别位点，其与TBBPA印迹聚合物分别固定在膜的表面；通过延迟相转化和涂覆法在膜的两面固定不同的识别位点，实现对不同的目标物进行特异性吸附；所述Janus双功能印迹膜的制备方法包括以下步骤：

（1）将苯胺溶解在盐酸溶液中，加入对甲苯磺酸和过硫酸铵，聚合反应一段时间后离心，用水和乙醇洗涤，干燥得到聚苯胺；四溴双酚A、聚苯胺溶解在乙醇中，印迹聚合得到四溴双酚A分子印迹聚合物；

（2）将聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，在一定温度下搅拌混合成铸膜液，去除气泡；

（3）取步骤（1）中合成的四溴双酚A分子印迹聚合物在乙醇中超声均匀后分散到玻璃板上，蒸发乙醇后将步骤（2）中得到的铸膜液涂覆到玻璃板表面，玻璃板浸入含有没食子酸和聚乙烯吡咯烷酮的乙醇水溶液中，浸泡一段时间后将获得的膜置于去离子水中，干燥备用；

（4）将步骤（3）中所获得的膜加入到乙醇溶液中；超声一段时间后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷继续超声，冷凝回流，在一定条件下搅拌，乙醇和去离子水清洗后干燥后放入含有氯化镉 半(五水合物)、4-乙烯基吡啶、丙酮和乙醇的混合溶液中搅拌，持续搅拌下分别加入乙二醇二甲基乙酰胺和偶氮二异丁腈，通N₂密封聚合反应后得到Janus双功能印迹膜。

2.一种Janus双功能印迹膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将苯胺溶解在盐酸溶液中，加入对甲苯磺酸和过硫酸铵，聚合反应一段时间后离心，用水和乙醇洗涤，干燥得到聚苯胺；四溴双酚A、聚苯胺溶解在乙醇中，印迹聚合得到四溴双酚A分子印迹聚合物；

（2）将聚偏氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，在一定温度下搅拌混合成铸膜液，去除气泡；

（3）取步骤（1）中合成的四溴双酚A分子印迹聚合物在乙醇中超声均匀后分散到玻璃板上，蒸发乙醇后将步骤（2）中得到的铸膜液涂覆到玻璃板表面，玻璃板浸入含有没食子酸和聚乙烯吡咯烷酮的乙醇水溶液中，浸泡一段时间后将获得的膜置于去离子水中，干燥备用；

（4）将步骤（3）中所获得的膜加入到乙醇溶液中；超声一段时间后加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷继续超声，冷凝回流，在一定条件下搅拌，乙醇和去离子水清洗后干燥后放入含有氯化镉 半(五水合物)、4-乙烯基吡啶、丙酮和乙醇的混合溶液中搅拌，持续搅拌下分别加入乙二醇二甲基乙酰胺和偶氮二异丁腈，通N₂密封聚合反应后得到Janus双功能印迹膜。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述苯胺与盐酸溶液的用量关系为0.47~1.86g：60 mL，所述盐酸溶液的浓度为1mol/L；所述苯胺、对甲苯磺酸与过硫酸铵的用量关系为0.47~1.86g：0.94 g：0.3 g；所述的聚合反应的时间为4~8h。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的四溴双酚A、聚苯胺、乙醇的用量关系为0.28 ~1.12g ：0.5 g ：200 mL。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺的用量关系为4~6g：0.2~0.6g：25~50g；所述的搅拌的温度为60~80℃，搅拌的时间为10~12h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的四溴双酚A分子印迹聚合物、没食子酸、聚乙烯吡咯烷酮和乙醇水溶液的用量关系为0.1 g ：0.5~2 g：1 g：400mL，所述乙醇水溶液的浓度为25%，浸入时间为6~24 h。