[发明专利]以冠醚作为功能单体反相乳液法制备离子印迹微球

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子印迹微球的制备方法，尤其涉及一种以冠醚作为功能单体反相乳液法制备离子印迹微球。 

背景技术

由于采矿、冶炼、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素，不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。目前我国水土重金属污染的形势严重.，并已引起社会的普遍关注。目前，重金属离子的去除方法主要有物理吸附、化学沉降、絮凝等，但是这些方法只是将污染物简单的转移，并没有从根本上去除重金属污染或者将重金属污染资源化。而且这些方法特异性低，对特定金属离子不能很好的回收与利用。此外，在环境样品中，目标重金属污染物的浓度较低，又有大量杂质和干扰物存在。因此，开发一种对目标重金属污染物具有特异选择性强、抗干扰能力强、再生性能好等优点，并且能将污染物回收资源化的吸附剂是十分重要的。 

    离子印迹技术它是以阴、阳离子为模板，通过静电、配位等作用与功能单体相互作用，在一定条件下交联聚合后去除模板离子，获得具有许多特定形状和大小的孔穴的刚性聚合物。它对模板离子的结构具有一定的记忆和识别功能，越来越多地被用于金属离子的分离、富集、回收方面。例如，Candan等以N-甲基丙烯酰基-(L)半胱氨酸甲酯作为金属配合功能单体，Cd²⁺为模板离子，采用悬浮聚合法合成了具有网状微孔结构的磁性Cd²⁺离子印迹聚合物球形颗粒，成功用于去除人体血浆中的镉（Candan N, Tüzmen N, Andac C A, et al. Cadmium removal out of human plasma using ion-imprinted beads in a magnetic column [J]. Materials Science and Engineering: C, 2009, 29 : 144-152）。Alizadeh等以甲基丙烯酸为功能单体，Pb²⁺为印迹离子，采用共沉淀法制备了铅离子印迹聚合物，并很好的用于实际废水中铅的回收处理（Alizadeh T, Amjadi S. Preparation of nano-sized Pb²⁺ imprinted polymer and its application as the chemical interface of an electrochemical sensor for toxic lead determination in different real sample [J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 190: 451-459）。Padala A N等采用表面印迹技术，以壳聚糖为功能单体放射性元素Co²⁺为模板离子，制备出一种用于 去除的离子印迹聚合物，并成功的将钴从含铁的放射污染物中选择性回收(Padala A N, Anupkumar  B, Sankaralingam V，et al. Cobalt (II) imprinted chitosan for selective removal of cobalt during nuclear reactor decontamination [J]. Carbohydrate Polymers, 2012, 87: 2690-2696）。但是到目前为止，还没有人以冠醚为功能单体来制备离子印迹聚合物。冠醚是一种大环化合物，具有特殊的分子结构。由于其配位体中杂原子的种类、原子数目及大环空穴尺寸的变化，对不同金属离子的络合具有明显的选择性。针对不同的金属离子，我们可以通过控制冠醚上醚基团的个数和侧链基团来控制冠醚环的大小，以及将醚基团上的-O-换成能与金属离子配位的-S-、-N-，制备对不同金属离子具有很强吸附特异性的离子印迹聚合物。而本发明就是以冠醚为功能单体采用反相乳液法制备的一种新型的离子印迹聚合物，具有制备简单，吸附特异性强，后处理简单，产率高等优点，能多次重复的应用于处理水中重金属离子。 

  

发明内容

本发明的目的在于提供一种以冠醚作为功能单体反相乳液法制备离子印迹微球，它具有合成简单、形状规整、尺寸可控、吸附特异性强、比表面积大、重复使用性能好、资源化等优点，拓展了离子印迹聚合物的功能单体的选择范围及离子印迹聚合物的制备方法和应用。 

本发明是这样来实现的，其特征是方法步骤为： 

(1) 将带乙烯基的冠醚功能单体，交联剂，乳化剂溶于有机溶剂中，搅拌溶解作为有机相，其中功能单体与交联剂的重量比为1:5~10；