[发明专利]一种去除水环境中典型全氟化合物吸附剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种利用分子印迹技术(Molecular imprinting technique，MIT)合成对水环境中全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)具有选择性吸附能力的新型吸附材料的方法。选用2‑(三氟甲基)丙烯酸(2‑(Trifluoromethyl)acrylic acid，TFMAA)和4‑乙烯基吡啶(4‑Vinylpyridine，4‑Vpy)作为双功能单体，PFOA为模板分子、EDMA为交联剂合成了双功能单体分子印迹聚合物TFMAA/4‑Vpy‑MIP，该聚合物可以同时对水相中的PFOA和PFOS进行高效的选择性吸附去除，对PFOA和PFOS的吸附率分别达到78.8％和76.7％，对短链PFCs(PFBA、PFPA、PFHpA和PFBS)的吸附去除率只有13.2％～47.6％，对长链PFCs(PFNA、PFDA、PFUnA和PFDoA)的吸附去除率分别为65.0％、67.0％，68.7％和65.1％，对PFHpA的吸附只有12.8％。重复使用5次后吸附效率仍能达到74.9～93.5％。本专利合成的TFMAA/4‑Vpy‑MIP具有良好的选择吸附性和可再生性，可用于各类水体环境中PFOA和PFOS的吸附去除。

主权项

一种去除水环境中典型全氟化合物吸附剂的制备方法，该吸附剂可以有效的去除水环境中的全氟辛酸PFOA和全氟辛烷磺酸PFOS，所述方法的具体步骤如下：(1)双功能单体分子印迹聚合物TFMAA/4‑Vpy‑MIP预聚合溶液的制备：分别加入一定质量的模板分子、功能单体1和功能单体2于装有一定体积有机试剂的磨口具塞锥形瓶中，恒温振荡3h，形成预聚合溶液；(2)沉淀聚合法制备TFMAA/4‑Vpy‑MIP：将第一步中的锥形瓶静置30min，加入10mg引发剂偶氮二异丁腈AIBN，超声脱气10min后氮吹10min，以确保自由基聚合反应的顺利进行，之后加入一定体积的交联剂并密封锥形瓶，在水浴和搅拌条件下反应，生成透明凝胶，将生成的产物置于60℃的真空干燥箱中干燥至恒重，取出研磨过100目筛；(3)洗脱模板分子：用一定体积比的醋酸/甲醇混合液对(2)中获得的聚合物进行模板洗脱，将模板洗脱后的提取物在60℃下恒温真空干燥至恒重，获得白色粉末即为TFMAA/4‑Vpy‑MIP；步骤(1)中模板分子、功能单体1和功能单体2分别选择化合物全氟辛酸PFOA、三氟甲基丙烯酸TFMAA和4‑乙烯基吡啶4‑Vpy，PFOA、TFMAA和4‑Vpy的量分别为0.0414g、0.014g和33μL。