[发明专利]磁性介孔分子印迹杂化硅球的RAFT聚合制备方法

摘要

一种磁性介孔分子印迹杂化硅球的制备方法，首先采用溶剂热方法制备Fe3O4磁性微球，然后通过溶胶凝胶法在Fe3O4磁性微球表面包覆介孔二氧化硅。最后在磁性介孔硅球表面利用RAFT分子印迹技术合成磁性介孔分子印迹杂化硅球。所制备的磁性介孔分子印迹杂化硅球可用于饮用水中烷基酚的选择性去除。本发明的优点：该磁性介孔分子印迹杂化硅球的制备方法，工艺合理、易于实施；该材料用于烷基酚类内分泌干扰物去除时具有良好的化学稳定性和重复利用性，易于对烷基酚的“主动”吸附、识别和分离；该制备方法该制备方法集磁性介孔微球与分子印迹聚合物的特性于一身，极大提高了分子印迹技术的使用效率，拓宽分子印迹应用的范围。

主权项

一种磁性介孔分子印迹杂化硅球的制备方法，其特征在于：首先采用溶剂热方法制备Fe3O4磁性微球，然后通过溶胶凝胶法在Fe3O4磁性微球表面包覆介孔二氧化硅，得到磁性介孔硅球，最后在磁性介孔硅球表面利用RAFT分子印迹技术合成磁性介孔分子印迹杂化硅球，包括如下步骤：1)Fe3O4微球的合成的制备采用溶剂热法合成Fe3O4微球：将1‑3mmol的FeCl3·6H2O溶于20‑50ml乙二醇中，得到黄色透明溶液；将1‑5mmol无水醋酸钠加入到上述溶液中，磁力搅拌30min后，将溶液转入50‑100ml不锈钢反应釜中，放入烘箱中在180‑220℃下晶化8‑72h；产物用30ml乙醇洗6次，真空干燥，得到Fe3O4微球；2)磁性介孔硅球的制备将0.1‑0.3g干燥后的Fe3O4微球超声分散到50ml，浓度为1‑2mol/l的盐酸溶液中，超声分散10min后磁性分离，反复操作三次后超声分散到20‑60ml去离子水中，得到水相磁流体溶液；然后将2‑5ml磁流体超声分散到80ml无水乙醇和20ml去离子水中，加入1‑3ml氨水，超声分散10min，使之完全分散，在电动搅拌下，加入0.5‑2mlTEOS，室温下反应6‑12h，磁性分离产物，用去离子水和无水乙醇洗涤3‑5次；再次将上述产物超声分散在60‑80ml的去离子水与0.3‑0.5gCTAB的混合溶液中，加入1‑2ml氨水和60‑80ml的乙醇，室温下反应0.5h后，加入0.5‑3ml的TEOS，反应6‑12h后磁性分离产物，并用水和无水乙醇洗涤5次后，将洗涤后的磁性介孔硅球用60ml的丙酮在80℃下反复萃取24‑48h，除去CTAB后60℃下真空干燥12h，得到磁性介孔硅球；3)RAFT试剂修饰的磁性介孔硅球的制备取磁性介孔微球0.1‑0.3g，超声分散于50‑80mL的甲苯中，向其中加入4‑8mL的4‑(氯甲基)苯基三氯硅烷试剂，通氮除氧10min，加入2‑4mL的三乙胺，加热反应12‑24h；反应结束后磁铁分离产物，产物用甲苯、乙醇和丙酮洗涤3次后，在60℃下真空干燥，得到苄基氯修饰的磁性介孔硅球；将0.5g‑2g的苄基氯修饰的磁性介孔硅球，超声分散于质量浓度为5‑8％的苯基溴化镁的四氢呋喃溶液中，40‑60℃下加入2‑8ml的二硫化碳，反应24‑72h；反应产物依次用四氢呋喃、无水乙醚、乙醇各洗涤3次；在60℃下真空干燥24h，得到RAFT试剂修饰的磁性介孔硅球；4)磁性介孔分子印迹杂化硅球的RAFT聚合制备分别取100‑300mg RAFT试剂修饰的磁性介孔硅球、45ml甲苯、1‑4mmol烷基酚、6‑10mmol丙烯酰胺和20‑40mmol二乙烯基苯放入250ml的三口烧瓶中并密封，超声分散后通N2除O2 10min，置于恒温水浴锅中保持体系聚合温度为 50‑70℃，向密闭体系中注入5ml浓度为5mg/ml偶氮二异丁腈乙腈溶液，反应24h后用乙腈、乙醇各洗三遍，然后用200ml体积比为2∶8的冰乙酸与乙醇的混合溶液，洗涤萃取烷基酚，真空干燥后即可得到目标物。