[发明专利]一种多孔硼亲和印迹聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种多孔硼亲和印迹聚合物及其制备方法和应用，属于先进化工分离材料技术领域；通过将皮克林高内相乳液与硼亲和分子印迹聚合物相结合，制备得到的印迹聚合物可以有效避免纳米片吸附剂的堆叠，从而改善吸附分离效果，在富集水中的邻苯二酚领域中有着很好的应用前景。

技术领域

本发明属于先进化工分离材料技术领域，涉及一种多孔硼亲和印迹聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

邻苯二酚是一种具有邻二羟基结构的酚类内分泌干扰物，主要存在于化妆品、染料、农药和制药工业的废水中，其在生态环境中具有很高的毒性和抗降解性。同时，由其自氧化作用形成的活性自由基，在人体中可使神经细胞和心肌细胞甚至DNA受到损害，进而引起致癌、致畸性等问题。因此，需要对环境水体或饮用水中的邻苯二酚进行选择性分离富集。

硼亲和材料因为对含有邻二羟基的化合物具有独特的亲和性，而被用于邻苯二酚的分离富集。然而硼亲和材料仅仅能够用于富集具有邻二羟基结构的一类物质，难以实现对复杂样品中靶向邻苯二酚分子的识别与分离。

分子印迹技术是一种在分子水平上模拟抗原-抗体特异性结合的材料制备技术，通过在制备材料的过程中将模板分子“镶嵌”在材料中，再将模板分子洗去，可形成与分子特异性结合的空穴，实现目标分子的特异性识别。现有技术中的硼亲和分子印迹聚合物一般为纳米颗粒，在吸附分离过程中难收集且易流失。

发明内容

为了克服现有技术中的不足之一，本发明提供了一种多孔硼亲和印迹聚合物及其制备方法和应用，通过将皮克林高内相乳液与硼亲和分子印迹聚合物相结合，制备得到的印迹聚合物可以有效避免纳米片吸附剂的堆叠，从而改善吸附分离效果，在富集水中的邻苯二酚中有着很好的应用前景。

本发明首先提供了一种多孔硼亲和印迹聚合物，所述多孔硼亲和印迹聚合物将纳米的硼亲和分子印迹聚合物负载在多孔的微米基质表面，所述多孔硼亲和印迹聚合物具有大孔的聚合泡沫基质。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种雅努斯纳米片稳定高内相乳液制备多孔硼亲和印迹聚合物的方法，具体步骤如下：

(1) 10 %的聚苯乙烯-马来酸酐(HSMA)表面活性剂的合成：

取甲苯、苯乙烯(St) 、马来酸酐（MA）和偶氮二异丁腈（AIBN）混合并间歇超声分散，分散均匀后通入氮气30 min，加热至85℃，并在磁子搅拌回流下反应3h，得到白色颗粒聚苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)，将产物用甲苯冲洗、烘干；取SMA加入蒸馏水和氢氧化钠，在80℃下搅拌3.0 h，得到10 %的HSMA溶液；

进一步地，步骤（1）中，所述甲苯、St、MA、AIBN的用量比为100-200 mL:4-6.5mL:2-8mg:0.005-0.1g。

进一步地，步骤（1）中，所述SMA、蒸馏水、氢氧化钠的用量比为2-6g:20-60mL:1-2g。

(2) 雅努斯纳米片(NS-1)的合成：

在一定量的蒸馏水中加入10 %的HSMA溶液并充分搅拌混匀，滴加2 M HCl，调节pH值在3.0左右，且无絮状沉淀产生；将上述水相与一定量正癸烷混合，搅拌均匀，依次滴加3-氯丙基三甲氧基硅烷（CPTMS）、正硅酸四乙酯（TEOS）和3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES），再搅拌10 min，转移至60℃水浴锅中静置12 h，使硅烷偶联剂充分水解和缩聚。固体产品即雅努斯结构硅球，离心分离，强超声2.0 h，使得硅壳破碎成片状得到NS-1，并分别用蒸馏水和乙醇洗涤，除去油水两相，并在45 ℃真空烘箱内烘干备用。

进一步地，步骤（2）中，所述蒸馏水和10%HSMA溶液用量比为50-150mL:5-20mL。