[发明专利]一种铜离子印迹复合磁性中空微球的制备方法

摘要

本发明利用聚氨酯微球为模板，在碱性条件下，将正硅酸四乙酯水解使其在微球表面负载，最后煅烧除去模板得到SiO2中空微球。将羧甲基壳聚糖、丙烯酸和硝酸铜螯合反应，得到螯合溶液，以SiO2中空微球为载体，依次通过聚合、戊二醛和硫脲交联、盐酸洗涤得到SiO2/硫脲改性壳聚糖基铜离子印迹复合磁性中空微球。复合中空微球对铜离子的最大吸附容量为210.34mg/g，印迹因子为2.73，对Cu2+/Pb2+的选择性因子为3.22，说明复合中空微球对铜离子具有特定的选择性，且微球具有磁性，有利于二次回收循环使用。

主权项

1.一种铜离子印迹复合磁性中空微球的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(1)将聚氨酯溶解在四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和1,4-二氧六环的三元混合溶剂中，其中三元混合溶剂中四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺和1,4-二氧六环的质量比为(10～15)：(1～3)：(1～3)；在上述溶液中加入纳米羟基磷灰石和纳米四氧化三铁，常温下磁力搅拌混均，得到淬火液，控制所述淬火液中纳米羟基磷灰石的质量分数为0.05～0.2％，纳米四氧化三铁的质量分数为0.1～0.4％；将所述淬火液在-40～-10℃下淬火3～5h，淬火结束后，用冰水混合物萃取，除去混合溶剂，洗涤、冷冻干燥得到聚氨酯磁性微球；/n(2)将聚氨酯磁性微球用二苯酮溶液活化，备用；将丙烯酸、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾溶于蒸馏水中，加入经二苯酮活化的聚氨酯磁性微球，在氮气氛下进行紫外光辐照接枝聚合，得到聚氨酯磁性微球接枝聚丙烯酸；/n(3)将所述聚氨酯磁性微球接枝聚丙烯酸加入十六烷基三甲基溴化铵、乙醇和水中，常温下磁力搅拌，形成分散液；将所述分散液的pH值调整至10～12后，升温至60℃，再加入正硅酸四乙酯，磁力搅拌下反应8～12h，将产物离心分离并用无水乙醇洗涤、干燥，反复3次；最后产物一定温度焙烧2h，得到SiO₂磁性中空微球；将SiO₂磁性中空微球分散于丙酮中，搅拌条件下加入盐酸至pH为4，加入环氧氯丙烷，60℃加热反应8h，冷却、离心、洗涤、干燥，得到改性SiO₂磁性中空微球；/n(4)将壳聚糖用氢氧化钠水溶液碱化后，与氯乙酸/异丙醇溶液进行反应，得到羧甲基壳聚糖；将羧甲基壳聚糖溶解于丙烯酸中，加入硝酸铜，混合均匀后，加入改性SiO₂磁性中空微球，磁力搅拌形成混合液，加入过硫酸铵引发剂，60℃反应5h；最后用戊二醛和硫脲混合水溶液进行交联，得到SiO₂/硫脲改性壳聚糖基铜离子印迹复合磁性中空微球前驱体；将所述SiO₂/硫脲改性壳聚糖基铜离子印迹复合磁性中空微球前驱体用盐酸进行洗涤，除去铜离子，然后用蒸馏水洗涤除去盐酸，真空干燥，得到所述SiO₂/硫脲改性壳聚糖基铜离子印迹复合磁性中空微球。/n