[发明专利]一种分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法

摘要

一种分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法。一种分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法。本发明为了解决目前没有制备可分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的方法的问题。方法：一、制备Fe₃O₄磁性纳米粒子；二、Fe₃O₄磁性纳米粒子的改性；三、Fe₃O₄磁性纳米粒子的硅烷化；四、双键修饰Fe₃O₄@SiO₂微粒的制备；五、分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备。本发明产物对哌虫啶的最大饱和吸附量为17.305±0.403mg/g，是非分子印迹最大饱和吸附量的2.0倍，五次重复吸附后吸附量仍保持在85.3％左右，重复利用率高。

主权项

一种分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、制备Fe₃O₄磁性纳米粒子：将三氯化铁溶于乙二醇中，超声处理至无固体存在，然后加入无水乙酸钠，在搅拌速度为400r/min～600r/min的条件下搅拌25min～35min，转移至反应釜中，在温度为180～220℃的条件下反应11h～13h，停止反应，静置15min～25min，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，对得到的固体物质进行洗涤处理，然后将洗涤后物质在温度为40～50℃的条件下真空干燥5h～7h，得到Fe₃O₄磁性纳米粒子；所述的洗涤处理过程如下：①用95％的乙醇洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；②重复步骤①3次；③用双蒸水洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；④重复步骤③3次；所述的三氯化铁的质量与乙二醇的体积的比为13.5g：(450～550)mL；所述的三氯化铁与无水乙酸钠的质量比为13.5：(35～37)；每次洗涤处理所用95％的乙醇与乙二醇的体积比为1：(4.5～5.5)；每次洗涤处理所双蒸水与乙二醇的体积比为1：(4.5～5.5)；二、Fe₃O₄磁性纳米粒子的改性；向步骤一得到的Fe₃O₄磁性纳米粒子中加入盐酸和柠檬酸三钠，超声处理15min～25min，然后在温度为40～50℃的条件下真空干燥5h～7h，完成改性，得到带相同电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子；所述的步骤一得到的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与盐酸的体积的比为0.4g：(12～18)mL；所述的步骤一得到的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与柠檬酸三钠的体积的比为0.4g：(12～18)mL；三、Fe₃O₄磁性纳米粒子的硅烷化：向步骤二得到的带相同电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子中加入异丙醇和双蒸水，超声处理至分散均匀，然后以滴加速度为1.8mL/min～2.3mL/min逐滴加入氨水，滴加完毕后，再以滴加速度为1.8mL/min～2.3mL/min逐滴加入正硅酸乙酯，滴加完毕后，于室温下以搅拌速度为400r/min～600r/min搅拌10h～14h，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，对得到的固体物质进行洗涤处理，然后将洗涤后物质在温度为40～50℃的条件下真空干燥5h～7h，完成硅烷化改性，得到Fe₃O₄@SiO₂微粒；所述的洗涤处理过程如下：①用95％的乙醇洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；②重复步骤①3次；③用去离子水洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；④重复步骤③3次；所述的步骤二得到的带相同电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与异丙醇的体积的比为0.4g：(80～120)mL；所述的步骤二得到的带相同电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与双蒸水的体积的比为0.4g：(7～9)mL；所述的步骤二得到的带相同电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与氨水的体积的比为0.4g：(4～6)mL；所述的步骤二得到的带相同电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与正硅酸乙酯的体积的比为0.4g：(0.8～1.2)mL；每次洗涤处理所用95％的乙醇与异丙醇的体积比为1：(0.8～1.2)；每次洗涤处理所用去离子水与异丙醇的体积比为1：(0.8～1.2)；四、双键修饰Fe₃O₄@SiO₂微粒的制备：将步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒、3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯、无水甲苯和三乙胺混合，超声处理至混合均匀，在氮气氛围保护下，在温度为120～140℃的油浴中搅拌回流22h～24h，冷却后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，对得到的固体物质进行洗涤处理，然后将洗涤后物质在温度为40～50℃的条件下真空干燥5h～7h，完成双键接枝改性，得到Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球；所述的洗涤处理过程如下：①用甲苯洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；②重复步骤①3次；③用乙醇洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；④重复步骤③3次；所述的步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒的质量与3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯的体积的比为0.4g：(3～5)mL；所述的步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒的质量与无水甲苯的体积的比为0.4g：(90～110)mL；所述的步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒的质量与三乙胺的体积的比为0.4g：(1～3)mL；每次洗涤处理所用甲苯与无水甲苯的体积比为1：(0.8～1.2)；每次洗涤处理所用乙醇与无水甲苯的体积比为1：(0.8～1.2)；五、分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备：将哌虫啶和1.0mol/L的甲基丙烯酸溶于乙腈中，室温下静置10h～14h，然后加入步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，在温度为45～55℃的条件下聚合反应22h～24h，静置15min～25min，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，用洗脱液对固体物质进行洗脱，洗脱至无哌虫啶检出，即得到分离新型烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物；所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球的质量与哌虫啶的摩尔比为(35～45)mg：0.1mmol；所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球的质量与1.0mol/L的甲基丙烯酸的体积的比(35～45)mg：0.4mL；所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球的质量与乙腈的体积的比(35～45)mg：16.6mL；所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球的质量与乙二醇二甲基丙烯酸酯的体积的比(35～45)mg：1mL；所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@C＝C磁性纳米微球的质量与偶氮二异丁腈的体积的比(35～45)mg：2mL；所述的洗脱液为甲醇和乙酸的混合液，且洗脱液中甲醇和乙酸的体积比为9:1。