[发明专利]功能化硅胶材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种功能化硅胶材料及其制备方法和应用；该功能化硅胶材料是将芳香酯基团负载于介孔二氧化硅上，然后用疏水基团对材料进行封端得到的一种反向硅胶材料，其具有吸附率高、吸附容量大、吸附过程简单、易于工业化规模使用的优点，可高效吸附食品中的塑化剂，对提高食品安全有非常重要的意义。

技术领域

本发明属于材料合成以及食品安全技术领域，特别涉及一种功能化硅胶材料，以及制备方法和其在去除食品中塑化剂上的应用。

背景技术

塑化剂从化学结构分类有脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种。

塑化剂产品种类多达百余种，但使用的最普遍的即是一类称为邻苯二甲酸酯类(或邻苯二甲酸盐类亦称酞酸酯)的化合物。邻苯二甲酸酯类塑化剂的常见品种包括：食品中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二己酯(DHXP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPhP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)。邻苯二甲酸酯类塑化剂具有肝毒性、肾毒性、危害男女生殖系统、引发婴幼儿激素失调及致癌的潜在风险。食品安全国家标准规定，食品中DIDP，DINP的最大限量为9mg/kg，DBP最大限量为0.3mg/kg，其它的邻苯二甲酸酯类塑化剂最大限量为0.5mg/kg。

随着食品中塑化剂超标问题不断被发现，塑化剂的去除方法近些年来逐渐引起了相关研究者的高度重视。现有的去除塑化剂的方法包括：溶剂萃取法、超临界二氧化碳流体萃取法、生物降解法、高级氧化法、吸附法。对于脱除食品中的塑化剂，溶剂萃取法去除效率低，需大量溶剂反复萃取，溶剂消耗量大；超临界二氧化碳流体萃取法、生物降解法、高级氧化法难以工业化使用；吸附法因具有吸附过程简单、应用灵活等优势成为去除食品中塑化剂的主要技术之一。现有吸附法去除食品中塑化剂的方法有：活性炭吸附、专用大孔树脂吸附、硅胶柱色谱法。

中国专利CN109289307B公开了一种用分子筛或碳分子筛脱除提取物中塑化剂的方法，该方法将塑化剂超标的原料经前处理之后，与塑化剂吸附介质混合，收集脱除塑化剂的提取物。该发明仅简单的提到邻苯二甲酸二(α-乙基已酯)(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)，并未涉及到任何具体数据，具体吸附效果尚未报道。

中国专利CN105503974A公开了一种以大孔树脂为吸附剂，吸附去除甜菊糖苷产品中残留的塑化剂，其中，脱塑专用树脂的预处理和再生需要使用大量的酸、碱、乙醇等，不仅增加了污水处理的难度，而且提高了生产成本，其应用受到了很大的限制。

中国专利CN107216946A公开了一种利用硅胶色谱柱去除鱼油中塑化剂的方法，该方法的整个层析过程为吸附、解析、再吸附、再解析，且每次处理量为：鱼油的质量为硅胶色谱填料的0.05-0.5倍，去除塑化剂的整个过程是吸附、解析、再吸附、再解析，单次样品处理量较小，且用到3种溶剂解析，吸附过程较复杂。

鉴于上述现有技术存在的问题，开发一种对食品中塑化剂吸附率高，吸附容量大，吸附过程简单，易于工业化规模使用的吸附剂对食品安全有着非常重要的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种功能化硅胶材料及其制备方法和应用；该功能化硅胶材料具有吸附率高、吸附容量大、吸附过程简单、易于工业化规模使用的优点，可高效吸附食品中的塑化剂，对提高食品安全有非常重要的意义。