[发明专利]用于检测和吸附铜离子的双功能材料及其合成方法和应用

摘要

本发明公开了一种用于检测和吸附铜离子的双功能材料的合成方法，以生物相容的海藻酸盐和壳聚糖为原料，通过羧基和氨基的缩合反应使其相结合，后在碱土金属离子溶液中凝胶化，经干燥制备得到该双功能材料，本发明还公开了该双功能材料及其应用，该双功能材料能够快速检测出水体中的铜离子，对铜离子灵敏度高、吸附率高、且可循环使用，适用于江河湖泊水质调查、企业工厂排水水质监测和生活用水、食品、人畜血液与体液以及通过处理各类固态样品后获得的各种水样的检测和处理，具有广泛的应用价值。

主权项

1.一种用于检测和吸附铜离子的双功能材料，其特征在于：含有羧基和氨基功能基团及碱土金属离子，能够与Cu²⁺发生配位反应和离子交换反应；该双功能材料结合Cu²⁺后，显示出特有的蓝色，其中，氨基和羧基的摩尔比大于1:1；所述的双功能材料采用如下方法合成，具体包括如下步骤：(1)将功能试剂溶于缓冲溶液中，搅拌条件下，加入修饰剂和缩合剂进行反应，得到混合液；(2)在搅拌条件下，将步骤(1)制得的混合液滴入含碱土金属离子的溶液，反应完全之后，经固液分离、洗涤、干燥，制得所述的双功能材料；其中，步骤(1)中，反应温度为1～90℃；反应时间大于2小时；所述的功能试剂为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸中的至少一种；所述的修饰试剂为粘度≤200mPs·s的低粘度壳聚糖、甲基乙二醇壳聚糖或羧化壳聚糖中的至少一种；所述的缩合剂为1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、2‑(7‑氧化苯并三氮唑)‑N,N,N',N'‑四甲基脲六氟磷酸酯、N‑羟基琥珀酰亚胺和1‑羟基苯并三唑中的至少一种；所述的缓冲溶液 为pH5.5的2‑(N‑吗啡啉)乙磺酸缓冲液；所述的含碱土金属离子的溶液为含钙离子、锶离子、钡离子中的一种或多种离子的溶液。