[发明专利]一种磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料的制备方法。具体操作步骤是：合成多羧基化取代的富勒烯(C60‑COOH)，之后采用水热合成法制备磁性富勒烯纳米粒子，在其表面覆盖一层二氧化硅制备出二氧化硅包裹的磁性富勒烯纳米粒子，最后采用分子印迹技术制备出磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料。磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料使用富勒烯作为载体，大大增加了印迹聚合物的比表面积，使用磁性Fe3O4简化了净化过程中的装柱、离心与过滤等操作步骤，使用分子印迹技术实现对磺酰脲类除草剂的特异性识别，从而高效选择性的分离净化磺酰脲类除草剂。

主权项

1.一种磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料的制备方法，其特征在于操作步骤如下：（1）制备磁性富勒烯纳米粒子由富勒烯、丙二酸二乙酯、四溴化碳、二氮杂二环（DBU）在邻二氯苯溶液中制得羧基化的富勒烯（C60‑COOH）；将羧基化的富勒烯采用水热合成法制得磁性富勒烯纳米粒子；具体操作是：取 0.5 g 富勒烯、1.0 g 丙二酸二乙酯、2.3 g 四溴化碳和2.0 mL 二氮杂二环（DBU）在25 mL的邻二氯苯中室温反应两天，过硅胶柱纯化得到六取代的富勒烯丙二酸酯产物；将六取代的富勒烯丙二酸酯产物溶解在25 mL的邻二氯苯中，加入25 mL质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液，水解得到羧基化的富勒烯（C60‑COOH）；采用水热合成法制备磁性富勒烯，取1.6 g 六水三氯化铁（FeCl3·6H2O）溶于 40 mL 乙二醇中，加入 400 mg 羧基化的富勒烯（C60‑COOH），超声分散 3 h；加入5.0 g 乙酸钠（NaAc）和2.0 g 聚乙二醇（PEG）持续搅拌反应 30 min，得到混合物；将其放入200℃的高压釜反应 8 h，冷却至室温；用外加磁场收集黑色产物，依次用乙醇和纯净水分别清洗六次，60℃真空中干燥10 h，得到磁性富勒烯纳米粒子；（2）制备二氧化硅包裹的磁性富勒烯纳米粒子在乙醇和硅酸四乙酯（TEOS）的作用下，在磁性富勒烯纳米粒子的表面生成二氧化硅包裹层，制得二氧化硅包裹的磁性富勒烯纳米粒子；具体操作是：取500 mg磁性富勒烯纳米粒子分散在 49.5 mL 无水乙醇中，用冰水浴控制温度在0℃左右，加入6.3 mL 蒸馏水和 2.2 mL硅酸四乙酯（TEOS），在700 rpm下搅拌 10 min，再逐滴加入2.0 mL浓氨水，继续搅拌12 h，得到产物；产物在外磁场下分离，用无水乙醇洗涤三次，60℃真空干燥 12 h，得二氧化硅包裹的磁性富勒烯纳米粒子(Fe3O4@ C60@SiO2)； （3）制备磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料以苄嘧磺隆为模板，甲基丙烯酸（MAA）为单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDGMA）为偶联剂，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，采用分子印迹技术制得磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料；具体操作是：取0.3g二氧化硅包裹的磁性富勒烯纳米粒子、0.33‑0.49 g （0.8‑1.2 mmol）苄嘧磺隆、0.14‑0.22 g（1.6‑2.4 mmol） 甲基丙烯酸（MAA），溶于50 mL二氯甲烷中，置于暗室中预反应30 min，得到A溶液；另取2 mL（10 mmol）二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDGMA）、0.2 g（1 mmol）偶氮二异丁腈（AIBN），温度40℃条件下溶于10 mL二氯甲烷中，得到B溶液；冷却至室温，将A溶液缓缓加入到B溶液中，并充分搅拌，经反复的脱气充氮以排除反应体系中的氧气，再于60℃水浴加热下热引发搅拌反应24 h，室温下继续搅拌反应2h，外加磁场分离产物，用甲醇洗涤，在60℃下真空干燥12 h，得到磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料；所述磁性富勒烯分子印迹纳米复合材料的粒径为80‑400nm。