[发明专利]一种埃洛石磁性复合材料表面印迹温敏吸附剂的制备方法

摘要

本发明一种埃洛石磁性复合材料表面印迹温敏吸附剂的制备方法，属环境功能材料制备技术领域。通过简单有效的溶剂热合成法制备了四氧化三铁/埃洛石纳米管(Fe3O4/HNTs)磁性复合材料。接着对磁性复合材料进行了乙烯基改性。随后通过自由基聚合过程制备埃洛石纳米管磁性复合材料表面印迹温敏型吸附剂，并将吸附剂用于水溶液中2,4,5-三氯苯酚的选择性识别和分离。制备的温敏型印迹吸附剂有显著的热和磁稳定性，敏感的磁和热感应效果，有较高的吸附容量，显著地随温度可逆吸附/释放功能，明显的TCP分子识别性能。

主权项

一种埃洛石磁性复合材料表面印迹温敏吸附剂的制备方法,按照下述步骤进行：（1）埃洛石纳米管活化：块状埃洛石纳米管经研磨粉碎过100筛，在100‑120 oC高温下煅烧18‑24h，随后埃洛石纳米管在体积比为1:（3‑4）的浓硫酸和浓硝酸中70‑80oC回流6.0‑10h，最后产物用二次蒸馏水洗至中性，在50‑60oC下烘干备用；（2）磁性埃洛石纳米管复合材料的制备：    将活化的埃洛石纳米管与六水合氯化铁、醋酸钠按照质量比（0.6‑1.0）：（0.25‑0.4）：（1.5‑2.5）的比例超声溶解分散在乙二醇中，乙二醇的加入量按照埃洛石纳米管：乙二醇=1.0:80‑100(g/ml)的比例，超声时间为2.0‑5.0h；随后按照质量比为埃洛石纳米管:聚乙二醇（PEG‑1000）=1.0：1.2‑1.8的比例，在上述分散液中加入聚乙二醇，继续磁力搅拌30‑50min；搅拌结束后将反应液转入水热反应釜，在185‑205oC高温下反应6.0‑10h，产物用Nd‑Fe‑B永久磁铁收集，用无水乙醇和蒸馏水洗涤3次，在60oC下真空干燥；（3）埃洛石纳米管磁性复合材料表面印迹温敏型吸附剂的制备，按照下述步骤进行：1）将磁性埃洛石纳米管复合材料表面用乙烯基改性：磁性埃洛石纳米管复合材料、3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和无水乙醇按照（0.05‑0.1）：(2.5‑5.0):（25‑50）(g/ml/ml)的比例，将磁性埃洛石纳米管复合材料分散在3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷MPS和无水乙醇的混合液中，在40‑50oC下搅拌反应10‑12h，产物用Nd‑Fe‑B永久磁铁收集，用无水乙醇和蒸馏水洗涤3次，在50oC下真空干燥；2） 将温敏型印迹高分子包覆在乙烯基改性的磁性埃洛石纳米管复合材料表面：将2,4,5‑三氯酚和α‑甲基丙烯酸按摩尔比1.0：（3.0‑4.0 ）（mmol：mmol）加入到二甲亚砜溶液中，控制2,4,5‑三氯酚的浓度为(0.08‑0.1) （mmol /L），将混合液通氮气排空氧气后在黑暗阴凉的条件下静置12h，形成预组装体系；3） 接着按照摩尔比2,4,5‑三氯酚：N‑异丙基丙烯酰胺为1：（9.0‑10） 的比例，在预组装体系中加入N‑异丙基丙烯酰胺，搅拌10min，直至完全溶解；4）在以上溶液中加入乙烯基改性磁性复合材料，控制浓度为（0.1‑0.5）/100 (g/ml)，按TCP和乙二醇二(甲基丙烯酸)酯摩尔比1：15‑20的比例加入EGDMA，在300‑400rpm下搅拌30min，形成预聚合溶液；接着每毫摩尔TCP加入0.2‑0.4g聚乙烯吡咯烷酮和80‑120ml体积比为9:1的二甲亚砜与水的混合液；在300‑400rpm下搅拌30min后，通氮气排空氧气，按每毫摩尔TCP加入0.2‑0.4gAIBN的比例，在反应体系中加入引发剂；反应在氮气保护下，在50oC先聚合6.0h，再在70oC下聚合18h；5）产物埃洛石纳米管磁性复合材料表面印迹温敏型吸附剂用Nd‑Fe‑B永久磁铁收集，用无水乙醇和蒸馏水洗涤3次；最后产物用甲醇和醋酸的体积比为95:5的混合液为提取液索式提取48h，脱除模板分子TCP，在50oC下真空干燥。