[发明专利]一种分子印迹聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种分子印迹聚合物及其制备方法和应用。所述分子印迹聚合物由包括如下组分的原料聚合得到：片段模板、功能单体、交联剂，所述片段模板包括甲苯。本发明简化了合成步骤，所得分子印迹聚合物对多种多溴联苯醚类污染物均有较高的选择性吸附能力，同时对表面活性剂有较高的回收能力，可用于对土壤淋洗废液中低溴代多溴联苯醚的去除。

技术领域

本发明涉及环境污染修复技术领域，尤其涉及一种分子印迹聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

多溴联苯醚的释放会导致土壤和地下水的长期污染，是电子垃圾拆解区土壤中的典型疏水性有机污染物之一，它具有潜在的毒性、致突变性、致癌性和在食物链中的生物累积能力。多溴联苯醚通过自然衰减或(光)化学/生物过程的降解缓慢，对人体健康和生态安全构成严重威胁，因此彻底去除土壤中和洗脱废液中的多溴联苯醚是刻不容缓的。目前用于土壤修复的工艺都有一些不可避免的缺点，如高成本(热处理)、土壤质地的高扰动(热处理)、低效率(泵送和处理)、长时间处理要求(生物降解工艺)等。由于表面活性剂对多溴联苯醚等污染物的有较强溶解性，且成本低、效率高，因此，表面活性剂增强修复技术(SER)逐渐应用于土壤中多溴联苯醚的去除。然而，该技术去除的土壤中的多溴联苯醚依然存在于表面活性剂中，这限制了表面活性剂的回用，提高了SER的运营成本，且淋洗废液不适当的排放容易造成二次污染。因此，利用吸附等技术，通过选择性去除土壤洗涤废液中的多溴联苯醚，回收表面活性剂溶液，是降低SER运行成本和避免二次污染的关键。

土壤淋洗废液的处理已经引起了国内外学者的关注，异质光催化和芬顿反应化学、氧化、电化学过程、生物处理等技术已经被研究，但这些技术通常存在选择性低，表面活性剂回收效率不高的问题。

分子印迹聚合物(MIPS)具有与模板分子互补的定制结合位点，尺寸和官能团，有识别特异性和应用普遍性等特征，从而具有特异性识别和富集目标污染物的能力。在存在多种有机基质的干扰下，MIPS显示出选择性富集、去除复杂系统中目标污染物的潜力。尽管MIPs具有强大的选择性优势，但由于模板去除难、模板易泄露、模板易浪费等问题，制备适用于选择性去除土壤淋洗废液中疏水性有机物的分子印迹材料依然是一个挑战，且多溴联苯醚具有不灵活和相对刚性的化学结构，很难充当模板供印记，严重阻碍了分子印迹技术用于多溴联苯醚的选择性去除的进展。因此，研发一种制备方法简单、模板合适，使用方便、选择性/吸附性/吸附速率优异、表面活性剂回收率高的多溴联苯醚类分子印迹材料十分有必要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种分子印迹聚合物，具有很好的吸附选择性，吸附速率优异，能够对土壤洗废液中的多溴联苯醚进行高效选择性分离，同时可高效回收表面活性剂。

同时，本发明还提供由所述分子印迹聚合物的制备方法及其应用。

具体地，本发明采取如下的技术方案：

本发明的第一方面是提供一种分子印迹聚合物，所述分子印迹聚合物由包括如下组分的原料聚合得到：片段模板、功能单体、交联剂，所述片段模板包括甲苯。

根据本发明第一方面的分子印迹聚合物，至少具有如下有益效果：

本发明以甲苯作为分子印迹聚合物的片段模板，容易洗脱，能够在聚合物上留下与甲苯三维空间结构匹配、官能团相对互补的空穴，该空穴与多溴联苯醚具有一定的匹配性，可富集多溴联苯醚。且该分子印迹聚合物具有很好的吸附选择性，吸附速率优异。同时，甲苯也可起到致孔剂的作用。

在本发明的一些实施方式中，所述功能单体、交联剂与片段模板的物质的量之比为1：4～5：20～120，优选1：5：23～115或1：4～5：45～70，更优选1：5：46～69。

在本发明的一些实施方式中，所述分子印迹聚合物的原料还包括引发剂。

在本发明的一些实施方式中，所述引发剂在所有原料中的质量百分比为0.5％～2％，优选约1％。