[发明专利]一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法，属特异性分离功能材料制备技术领域；首先制备出氨基改性的Fe₃O₄颗粒和Janus纳米片，然后通过ATRP分子印迹技术制备Janus分子印迹聚合物；再将Alg‑Ca²⁺和Pickering乳液以及Janus‑MIPs纳米片的各向异性相结合同时填充Fe₃O₄‑NH₂制备马赛克型Alg‑Ca²⁺核心的磁性分子印迹吸附剂；本发明制备的马赛克型磁性印迹吸附剂具有较高的吸附容量，可以有效的解决分子印迹纳米片材料易堆叠的难题；同时填充顺磁性粒子，使Pickering乳液具有磁响应，易于分离收；并具有明显的dA分子的识别性能，用于水溶液中dA的选择性识别和分离。

技术领域

本发明属于特异性选择分离功能材料制备技术领域，具体涉及一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法。

背景技术

纳米片吸附剂具有较好的物理和化学特性，因其较高的比表面积和易改性的优点在吸附分离领域得到广泛的关注。其纳米片的两面可通过共价作用修饰或接枝不同类型的官能团或者聚合物链，得到功能化的纳米片。然而传统的纳米片吸附剂仍存在不足，如吸附分离的选择性有待提高、片状材料的团聚与堆叠造成的位点损失和难分离收集的问题限制了在复杂体系目标物分离中的应用。因此迫切需要开发一种新的策略，解决了传统纳米片吸附剂的上述局限性。

表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)是基底表面接枝聚合物的常用方法，生成分子表面分子印迹聚合物(SI-MIPs)把分子印迹位点构筑在基质材料的表面，为基底材料的表面功能化带来了全新的可能。一般来说，生成的聚合物拥有高度可控的结构、高结合能力、快速传质和快速结合动力学，可作为进一步化学修饰理想的反应平台。目前，结合纳米片具有的高比表面积和较高的横纵比而具有的差异化方向性，通过表面印迹过程将纳米片作为分子印迹的基底制备分子印迹纳米片材料，显著提高纳米片材料的选择性。雅努斯(Janus)材料是指同时拥有两种不同结构和化学组成的各向异性的材料，并在诸多领域有着广泛的应用，受到了科学界极大的关注。因而可采用合适的方法将Janus材料和分子印迹纳米片相结合，从而制备出具有多功能的纳米片吸附剂(Janus-MIPs)，赋予了纳米片材料的多功能性。

Pickering乳液是一种利用固体颗粒吸附在油水界面降低其表面能从而提高其稳定性的乳液。各向异性Janus纳米片具有两个相对的润湿表面可以较好的稳定Pickering乳液，纳米片嵌入的深度可以根据其两面的润湿性可控调节，生成类似于马赛克型的Pickering乳液，解决了分子印迹纳米片材料易堆叠的难题。海藻酸盐(Alg^-)是一种天然的离子反应性多糖，由于其生物相容性和可降解性以及与二价阳离子(尤其是Ca²⁺)有良好的胶凝作用而具有良好的生物医学应用，因此可以通过合适的方法将Alg-Ca²⁺和Pickering乳液以及Janus-MIPs纳米片的各向异性相结合同时填充顺磁性粒子(Fe₃O₄-NH₂)制备马赛克型Alg-Ca²⁺核心的磁性分子印迹吸附剂(J-SNs-MMIPs-Pickering)，并用于选择性的吸附分离2'-脱氧腺苷(dA)分子。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明为解决现存纳米片吸附剂选择性、片状材料的团聚与堆叠造成的位点损失和难分离收集等技术瓶颈，提供了一种马赛克型磁性印迹吸附剂制备方法，并用于选择性的吸附分离dA。