[发明专利]胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备方法

摘要

本发明公开了一种胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备方法。以木薯淀粉为主要原料，在合成胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉基础上，在反乳相溶液中将四氧化三铁包裹到该复合变性淀粉衍生物内部来制备胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性微球；之后以金属离子为模板进行交联印迹，得对特定金属离子有特定吸附性的印迹聚合物，即胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球。产品磁性印迹淀粉微球兼具酯化淀粉和接枝淀粉的优点，具有超顺磁性，结构相较于普通复合变性淀粉衍生物在吸附重金属离子、废水处理、精细化工、功能材料等方面具有较高的应用价值。

主权项

1.一种胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)将6g木薯淀粉置于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基木薯淀粉；(2)称量5g步骤(1)所得干基木薯淀粉于250mL四口烧瓶中，并向其中加入15mL蒸馏水，于30℃下搅拌均匀配成木薯淀粉悬浮液；(3)搅拌下向步骤(2)所得木薯淀粉悬浮液缓慢加入0.3mL质量分数为10%的NaOH溶液，调节淀粉悬浮液的pH至10~12，并搅拌活化30分钟；然后加入2mL分析纯CS2，体系升温至35~50℃反应3~4小时；(4)向步骤(3)所得物料中加入10mL质量分数为5%的MgSO4溶液，继续搅拌10分钟，得到不溶性黄原酸酯化淀粉混合液；(5)抽滤步骤(4)所得物料，并分别用15mL质量分数为50%的乙醇‑水溶液洗涤、抽滤3次；滤饼放入表面皿中，置于50℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得黄原酸酯化木薯淀粉；(6)分别取2mL分析纯丙烯酸、3mL分析纯丙烯酸甲酯、3mL分析纯丙烯酸乙酯及5mL分析纯丙酮于50mL烧杯中，混合均匀后得单体混合物，倒入100mL恒压滴液漏斗内，备用；(7)称取5g步骤(5)所得黄原酸酯化木薯淀粉置于250mL四口烧瓶中，然后加入30mL分析纯丙酮，在50℃水浴温度下，搅拌20分钟后，开始滴加步骤(6)所得单体混合物溶液，控制在3小时内滴加完毕；同时，分批加入6.0mL浓度为0.01mol/L的硝酸铈铵引发剂溶液，每隔10分钟加入0.3mL；待单体混合物溶液、硝酸铈铵引发剂溶液滴加完毕后继续反应2小时；(8)将步骤(7)所得物料抽滤，并分别用10mL分析纯丙酮、20mL质量分数为50%的乙醇‑水溶液各洗涤、抽滤3次；滤饼放入表面皿中，置于50℃恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得粗产物黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉；(9)将步骤(8)所得粗产物黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉放入索氏提取器中，加入100mL环己烷抽提12小时；抽提完毕后取出物料，送入50℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉；(10)称取4g步骤(9)所得黄原酸酯化‑AA/MA/EA接枝淀粉于250mL四口烧瓶中，并向其中加入60mL分析纯甲醇，在40~60℃的条件下搅拌30分钟；(11)向步骤(10)所得体系中加入0.1g K2CO3，继续搅拌10分钟，加入15mL分析纯乙二胺；将体系升温至60℃，回流反应6小时；(12)抽滤步骤(11)所得物料，并依次用10mL分析纯丙酮、20mL质量分数为50%的乙醇‑水溶液各洗涤、抽滤3次；将滤饼放入表面皿中，置于50℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉；(13)称取2.0~4.0g步骤(12)中所得胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉于100mL小烧杯中，并向其中加入15~20mL的蒸馏水，用0.2~0.4mL质量分数为10%的氢氧化钠溶液调节pH至10~11；(14)量取160~180mL分析纯环己烷于250mL四口烧瓶中，并向其中加入0.5~0.8g化学纯Span 80和0.5~0.8g化学纯吐温60，在55~60℃下搅拌乳化30~40分钟；(15)将步骤(13)所得胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉乳液加入到步骤(14)所得物料体系中，然后加入0.4~0.6g四氧化三铁、1~1.2mL分析纯环氧氯丙烷，继续在55~60℃的条件下反应5~7小时；(16)将步骤(15)所得物料倒入500mL烧杯中，搅拌下加入5~15mL的分析纯无水乙醇破乳，将其在强力磁场下静置12小时，分离得灰黑色混合物；(17)将步骤(16)所得灰黑色混合物进行抽滤，并依次用20~30mL蒸馏水、15~25mL分析纯无水乙醇各洗涤、抽滤3次，然后将滤饼送至60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，即得干基胺化交联型MA/AA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性微球；(18)称取2.0~4.0g步骤(17)所得干基胺化交联型MA/AA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性微球于250mL四口烧瓶中，然后加入50~70mL浓度为0.05mol/L硝酸铅溶液，搅拌均匀；(19)将步骤(18)体系置于超声波清洗机里超声分散30~45分钟，再于50℃水浴中快速搅拌5~10分钟；(20)向步骤(19)所得物料中加入0.3~0.5mL质量分数为10%的NaOH溶液，调节混合液pH至11~12，然后加入1.0~2.0mL分析纯环氧氯丙烷，搅拌下继续反应5~6小时；(21)将步骤(20)所得混合液进行抽滤，并依次用20~30mL蒸馏水和15~25mL分析纯无水乙醇各洗涤、抽滤3次；(22)将步骤(21)所得滤饼用40~50mL0.1mol/L的乙二胺四乙酸溶液振荡解吸1小时，再每次用20~30mL蒸馏水洗涤、抽滤3次；(23)将步骤(22)中所得滤饼放入60℃真空恒温干燥箱干燥24小时至恒重，即得最终产物胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球。