[发明专利]一种多孔水凝胶及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：向去离子水中依次加入吐温80和亲水性SiO₂纳米粒子，混合均匀得到混合体系A；

步骤B：向混合体系A中依次加入单体原料、交联剂和引发剂，并超声溶解，得到混合体系B；

步骤C：向混合体系B中分批次加入油相，并进行振荡乳化，得到高内相乳液；

步骤D：将高内相乳液置于水浴中加热，水浴结束后通风，然后用无水乙醇冲洗，即制得多孔水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤A中，吐温80的加入量占去离子水质量的2-12wt％；亲水性SiO₂纳米粒子的加入量占去离子水质量的1-5wt％。

3.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤B中，单体原料的加入量与去离子水的质量之比为1:(4.5-5.5)；交联剂的加入量与单体原料的质量之比为1:(8-12)；引发剂的加入量与交联剂的质量之比为1:(1.5-2.5)。

4.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤B中，单体原料为丙烯酰胺和/或丙烯酸；交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；在步骤C中，油相为环己烷或正己烷。

5.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤B中，超声溶解的时间为2-8min，超声溶解的功率为200-600W。

6.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤C中，油相的加入量与去离子水的体积之比为10:1-3:1，油相分3-10次加入到混合体系B中，且每次加入油相的体积与去离子水的体积相同；振荡器转速1200-2800rpm，振荡时间2min。

7.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤D中，水浴温度为50-80℃，水浴时间为6-20h。

8.根据权利要求1所述的一种多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤A中，吐温80的加入量占去离子水质量的9wt％，亲水性SiO₂纳米粒子的加入量占去离子水质量的3wt％；

在步骤B中，单体原料为丙烯酰胺，交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾；丙烯酰胺的加入量与去离子水的质量之比为1:5；N,N-亚甲基双丙烯酰胺的加入量与丙烯酰胺的质量之比为1:10；过硫酸钾的加入量与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的质量之比为1:2；超声溶解的时间为2min，超声溶解的功率为480W；

在步骤C中，油相为环己烷，环己烷的加入量与去离子水的体积之比为3:1，环己烷分3次加入到混合体系B中，且每次加入环己烷的体积与去离子水的体积相同；振荡器转速2000rpm，振荡时间2min；

在步骤D中，水浴温度为65℃，水浴时间为10h。

9.一种多孔水凝胶，其特征在于，由权利要求1-8任一所述的多孔水凝胶的制备方法制备得到。

10.一种多孔水凝胶的用途，其特征在于，将权利要求9所述的多孔水凝胶用于重金属离子的富集或分离。