[发明专利]二维阳离子交换聚合物的一种制备方法

权利要求书

1.二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

合成适用于二维自组装的两亲性单体，将两亲性单体在碱性水溶液中进行二维自组装和自由基聚合反应后，得到二维聚合物；

所述两亲性单体的结构如式(Ⅰ)所示：

(1)两亲性单体的制备：将4.5-7.5份反应物A、10-15份氢氧化钾和250-300份去离子水加入圆底烧瓶中，升温至70℃搅拌10min，然后加入10份反应物B，维持70℃继续搅拌反应4h后停止加热；反应液用乙酸乙酯萃取除去未反应的油溶性反应物，水相用盐酸调节pH成酸性后产生大量白色沉淀；将沉淀物用去离子水多次洗涤后置于恒温干燥箱中干燥，即可制得两亲性单体；

(2)单体自组装：取10-30份步骤(1)制备的两亲性单体加入圆底烧瓶中，再加入2-30份溶剂进行超声30-40min，得到白色悬浮液；然后向悬浮液中加入10-45份有机或无机碱，并继续超声10min得到无色透明溶液，将该溶液静置24h，得到二维超分子自组装聚集体溶液；

(3)聚合反应：称取1.5×10^-4-3.0×10^-4份氧化剂加入到1份步骤(2)中得到的二维超分子自组装聚集体溶液中，向反应瓶中通氮气排除氧气后，再加入1.4×10^-4-2.7×10^-4份还原剂，在氮气保护下，于室温进行聚合反应24-48h后，置于冰水浴中使反应淬灭；

(4)聚合物提纯：将步骤(3)中的反应液加入截留分子量为8000的透析袋中，用去离子水透析48h除去过量的碱和未反应的单体，每间隔4h换一次水，得到二维聚合物溶液；

(5)将步骤(4)制得的二维聚合物溶液放进冷冻干燥机中冷冻干燥除去水分，得到二维阳离子交换聚合物。

2.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中反应物A包括甘氨酸、β-丙氨酸、γ-氨基丁酸、6-氨基己酸、4-氨基苯甲酸、氨基甲磺酸、牛磺酸、3-氨基丙烷磺酸、4-氨基苯磺酸、4-氨基萘磺酸、氨基甲基磷酸、3-氨基丙基磷酸中的一种。

3.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中反应物B包括氯甲基苯乙烯。

4.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中调节pH值为1-3。

5.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中恒温干燥箱温度为60℃，干燥时间为5h。

6.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中溶剂为去离子水。

7.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中有机或无机碱为1,1,3,3-四甲基胍、三乙胺、氢氧化钠或氢氧化钾溶液。

8.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、中的一种。

9.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中还原剂包括硫代硫酸钠或N,N-二甲基苯胺。

10.根据权利要求1所述的二维阳离子交换聚合物的一种制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中冷冻干燥24-48h。