[发明专利]反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物

说明书

本发明涉及一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹材料的制备方法，是将模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂按质量配比充分混合配制成澄清的反相微乳液，超声5~10min后，室温下静置；将单体、致孔剂、水按质量比加入锥形瓶，使它们充分混合后与之前制得的反相微乳液混合；加入交联剂和引发剂，超声5~10min后，用保鲜膜密封后置于60‑70℃的恒温振荡器中反应3~5小时得到块状的聚合物，将其研磨成细粒后浸泡洗涤4小时，除去印迹的模板分子及残留的有机物；在70℃真空干燥24 h，得到分子印迹材料，经检测，该分子印迹材料对亚甲基蓝的吸附量最大为3628 mg／g。本发明采用分子印迹技术制备吸附和富集亚甲基蓝的高分子材料，对于染料的环境污染治理，具有十分重要的经济和社会意义。

技术领域

本发明属于吸附材料制备技术领域，具体涉及一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物的制备方法。

背景技术

亚甲基蓝是水溶性偶氮染料化合物，在工业上常用于纸张、棉麻、皮革的印染和竹、木的着色，也可用于制造墨水和生物、细菌组织的染色等方面，用量大且排放的废水多。亚甲基蓝带有复杂的芳环结构，在水溶液中会形成 +1价有机“阳离子型”的季胺盐离子基团，具有一定的毒性和生物积聚性，在自然条件下很难降解，是染料黑液类难降解有机污染物的典型代表之一。急性摄入大量的亚甲基蓝会引起心率增加、呕吐、休克及四肢麻痹等，除此之外，高剂量的亚甲基蓝还会导致亨氏小体贫血或其他红细胞形态改变的症状，降低红细胞寿命。

亚甲基蓝废水处理方法有生物处理法、化学氧化法、絮凝沉淀法、吸附法和光催化降解法等, 吸附法因不会引入新的污染物, 能耗较低且能从废水中富集分离有机污染物,因而受到广泛关注。目前工业上多使用活性炭来吸附工业污水中的亚甲基蓝，此外也有使用沸石、离子交换树脂以及复合物吸附材料等其他吸附材料吸附亚甲基蓝的报道。时至今日，研究人员已对数百种价格低廉的吸附剂进行了研究，其中包括工农业的固体废弃物和自然界中一些易得到的物质，对农业中的固体废弃物作为吸附剂研究的有：榛子壳、花生、红杉树、枫树、锯屑、松树皮及稻壳等。科研人员也研究了工业上的副产物像木质素、硅藻土、磁黄铁矿、褐煤、霰石、天然沸石、粘土、高岭石、泥煤以及粉煤灰等。值得注意的是，关于人工合成分子印迹材料吸附和脱附亚甲基蓝的相关研究目前还鲜见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹材料的制备方法，适用于亚甲基蓝的污水处理。

为实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

1) 反相微乳液按下列组分和配比制备：将模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂按质量配比充分混合配制成澄清的反相微乳液，超声5~10min后，室温下静置。模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂的质量比为 1 : 1700~1800 : 2700~2800 :2900~3000 : 9000~10000。

所述的模板分子是亚甲基蓝，所述的油是环己烷，所述的助表面活性剂是正辛醇，所述的表面活性剂是OP-10。

2) 分子印迹聚合物的制备：将单体、致孔剂、水按质量比为1 : 1~2 : 2~3加入锥形瓶，超声10~30min，使它们充分混合，按与单体质量比为 1.5~2 : 1加入步骤1)制得的反相微乳液，分别按单体质量的2%~8% 加入交联剂和引发剂，超声5~10min后，用保鲜膜密封后置于60-70℃的恒温振荡器中反应3~5小时得到块状的聚合物；将其研磨成细粒后，分别用浓度为0.1~0.3 mol/L的模板分子去除剂的水溶液、甲醇-乙酸溶液（体积比为 9 : 1）、甲醇和蒸馏水浸泡洗涤4小时，除去印迹的模板分子及残留的有机物；过滤，在70 ℃真空干燥 24 h，得到分子印迹聚合物，备用。