[发明专利]多壁碳纳米管表面全氟辛酸分子印迹聚合物的制备方法

摘要

本发明公开了一种利用分子印迹技术，在多壁碳纳米管(MWCNTs)表面进行修饰获得的多壁碳纳米管表面分子印迹物(MWCNTs@MIP)，用于选择性吸附水环境中的PFOA。结果表明MWCNTs@MIP对1mg/L的PFOA的吸附可以在80min达到平衡状态，在PFOA浓度分别为17.5mg/L时MWCNTs@MIP对PFOA的吸附量达到12.3mg/g。重复使用5次后MWCNTs@MIP仍能保持与第一次几乎相同的PFOA去除率，仅降低4.08％。证明MWCNTs@MIP具备吸附选择性和可重复利用性能，具有良好的应用前景。

主权项

多壁碳纳米管表面全氟辛酸分子印迹聚合物的制备方法，该聚合物可以选择性去除水环境中的全氟辛酸(PFOA)，所述方法的具体步骤如下：(1)硅氧化多壁碳纳米管的制备：首先将多壁碳纳米管(MWCNTs)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散到一定体积去离子水中，20℃温度下超声处理60min，超声完成后将MWCNTs和CTAB混合充分的混合液加入至无水乙醇中，继续超声处理30min获得稳定的悬浮液，迅速加入氨水(NH3·H2O)作为分散剂，之后边搅拌边滴加正硅酸乙酯(TEOS)溶液，30℃条件下搅拌12h；最后将反应液过0.45μm的聚偏氟乙烯膜，并用无水乙醇清洗收集纳米颗粒，最后在80℃真空干燥条件下至恒重，获得MWCNTs@SiO2，装袋密封备用；(2)乙烯基化多壁碳纳米管的制备：分别将一定体积的甲苯和一定质量的MWCNTs@SiO2装入250mL的锥形瓶中，随后将乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)加入至上述混合液中，之后对该混合液进行超声处理30min，获得均一的分散液，在N2保护、80℃条件下回流16h，过滤混合液收集固体纳米颗粒，依次使用甲苯、乙腈和甲醇洗涤数次，80℃下真空干燥至恒重，获得MWCNTs@SiO2‑HC＝CH2，装袋密封备用；(3)多壁碳纳米管表面全氟辛酸分子印迹聚合物(MWCNTs@MIP)的制备：称取一定量的MWCNTs@SiO2‑HC＝CH2于装有乙腈的50mL具塞锥形瓶中，150r/min条件下振荡2h，之后超声分散30min，待MWCNTs@SiO2‑HC＝CH2在溶剂中均匀分散后分别加入模板分子和功能单体，继续在150r/min条件下振荡3h，使得各组分之间混合均匀，之后取出锥形瓶加入10mg的引发剂AIBN，并分别超声、氮吹10min以除去反应体系中的氧气，确保自由基聚合反应的顺利进行，迅速加入交联剂并密封锥形瓶，加热条件下反应一段时间后过滤沉淀，并用醋酸/甲醇混合液进行洗脱，之后用去离子水洗涤数次沉淀物，置于恒温真空干燥箱中干燥至恒重，获得MWCNTs@MIP。