[发明专利]一种多重聚多巴胺基布洛芬印迹纳米复合膜的制备方法及应用

说明书

本发明属于功能材料技术领域，涉及一种多重聚多巴胺基布洛芬印迹纳米复合膜的制备方法及应用；步骤为：结合SiO₂纳米颗粒和活性碳球，利用多巴胺自聚‑复合印迹技术，以布洛芬为模板分子，制备聚多巴胺基印迹SiO₂/活性碳球，获得首层聚多巴胺基布洛芬印迹层，作为膜负载材料，结合相转化手段制备SiO₂/活性碳球纳米复合印迹膜；再次利用聚多巴胺基印迹手段，在所制备的复合膜上构建聚多巴胺基改性布洛芬印迹层，通过抽滤将TiO₂/GO基印迹复合物抽滤在聚多巴胺改性SiO₂/活性碳球纳米复合印迹膜，获得第三次布洛芬印迹层，得到最终材料；本发明有效的解决了现有布洛芬分子印迹聚合物所存在的难回收、易产生二次污染等不足。

技术领域

本发明属于功能材料制备技术领域，具体涉及一种多重聚多巴胺基布洛芬印迹纳米复合膜的制备方法及应用。

背景技术

药品是人类维持生命的物质基础，直接影响人类的健康和幸福。然而，每年产生的过期药品数量十分庞大，这些过期药品造成的环境污染对人类的影响虽然没有被量化，但已有证据表明，过期的药品被丢弃于大自然中会造成环境污染，生物链被破坏。布洛芬悬浮液美林作为抗炎解热止痛类OTC产品，被医师广泛地用于儿童退热以及成人止痛。特别是儿童退热用药，其用量少，容易造成大量过期。这些过期的药品被丢弃在自然界中会对环境产生较大的污染。因此，科学认识并重视布洛芬类药物在环境中的残留状况与规律，以有效手段加快其分离纯化，对减轻其残留造成的生态破坏隐患、生物安全威胁等一系列危害具有重要意义。

膜分离技术作为最近发展起来的提纯方法和分离技术，与传统的分离操作相比，具有节能、高效、操作简单、成本低和清洁等优点。因此在污水处理、药物的制备和合成、能源和食品生产等领域中具有显著的应用价值。将分子印迹技术与膜技术结合是近十几年发展起来的一个崭新的研究领域。分子印迹膜兼具分子印迹及膜分离技术的优点，一方面，该技术便于连续操作，易于放大，能耗低，能量利用率高，是“绿色化学”的典型；另一方面，它克服了目前的商业膜材料如超滤、微滤及反渗透膜等无法实现单个物质选择分离的缺点，为将特定分子从结构类似的混合物中分离出来提供了可行有效的解决途径。但是，在目前分子印迹膜的选择性分离/纯化过程中，仍存在着特殊关键问题并制约子印迹膜的进一步发展，即印迹膜选择性与通量之间的矛盾：即如何在增加子印迹膜印迹位点选择性的同时提渗透通量。因此，针对布洛芬的选择性分离和纯化的迫切需要，如何设计和制备兼具高选择性及高渗透通量的分子印迹膜材料是一个值得深入研究的问题。

传统有机聚合物膜及无机膜材料都普遍存在着印迹位点包埋、膜材料孔隙率低且较难改性等缺陷，影响印迹效率，降低印迹膜的分离特性及选择性，从而大大地限制了离子印迹膜在选择性分离领域的应用。

发明内容

针对上述布洛芬分离技术、膜分离技术及传统分子印迹膜技术存在的不足，本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，针对分子印迹膜材料的瓶颈问题，探究和评估多重聚多巴胺基布洛芬印迹纳米复合膜对布洛芬分离性能及分离稳定性。利用多巴胺自聚-复合印迹技术，以布洛芬为模板分子，分别构建SiO₂/活性碳球基印迹复合物和TiO₂/GO基印迹复合物，首先结合相转化手段制备SiO₂/活性碳球纳米复合印迹膜，然后利用聚多巴胺基印迹改性技术在膜表面构建第二层布洛芬印迹层，最终结合抽滤过程，将TiO₂/GO基印迹复合物抽滤在所制备的聚多巴胺改性SiO₂/活性碳球纳米复合印迹膜，获得第三次布洛芬印迹层，最终构建多重聚多巴胺基布洛芬印迹纳米复合膜。通过吸附及选择性渗透实验研究膜制备-性能之间的关联性、印迹膜选择性分离机制及分离过程，实现选择渗透性及通量的协同强化，最终实现对目标物分子(布洛芬)选择性分离效率的有效提升。

本发明通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种基于多重纳米复合印迹体系的多重聚多巴胺基布洛芬印迹纳米复合膜的制备方法，包括以下步骤：