本发明专利技术涉及一种伊利石磁性复合材料表面印迹温敏吸附剂的制备方法，本发明专利技术以功能化的伊利石为基底，萘夫西林为模板分子，甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，N，N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂，催化剂氯化铜(CuCl2)和配体N，N，N′，N″，N″-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为催化体系，抗坏血酸(AsAc)为还原剂，采用电子活化转移产生催化剂的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)法制备萘夫西林分子印迹吸附剂的制备方法，并用于萘夫西林的选择性识别与分离。该方法成本低、制备简单、产物对目标分子具有高识别、高选择性和高分离富集能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于环境功能材料制备
技术介绍
分子印迹聚合物是通过分子印迹技术合成的对目标分子(模板分子)具有特异性识别与选择性吸附的聚合物。表面分子印迹技术通过把分子识别位点建立在基质材料的表面或接近表面处，很好的解决了传统本体聚合高度交联导致的模板分子不能完全去除、结合能力小和质量转移慢、活性位点包埋过深，吸附-脱附的动力学性能不佳等缺点。原子转移自由基聚合是活性可控自由基聚合中的一种聚合方式，其在合成分子量可控且单分散性好的聚合物时有一定的优势，已经被用于印迹聚合物的制备。然而，传统的ATRP反应中催化剂对氧气和水较为敏感，反应条件较为苛刻。为了克服这些缺点，2005年，Matyjaszewski等人提出了一种新的通过电子活化转移产生催化剂的原子转移自由基聚合(Activators Generated by Electron Transfer Atom Transfer RadicalPolymerizat1n, AGET ATRP)。该聚合方法以卤化物R-X为引发剂，以高价态的过渡金属络合物为催化剂前躯体，在还原剂的作用下，产生活化的低价态的过渡金属络合物催化剂体系，然后按照常规ATRP的机理进行聚合反应。此外AGETATRP反应过程中可以允许有少量氧气存在从而降低了实验的客观条件。伊利石是一种具有层状结构硅酸盐类粘土矿物，具有较大的比表面积、廉价的成本、优良的耐酸碱和耐高温性能，由于它特异的形貌结构和性能，在环境吸附剂、肥料载体及形貌控制剂等领域被广泛应用。因此，伊利石是理想的表面分子印迹基质材料。内酰胺类抗生素目前已经成为使用最广泛的一类抗生素药物，由于人们对此类抗生素的大量使用和生产，药物不可避免地通过各种途径进入到水体、土壤等中，污染环境，破坏生态，对人类的健康构成了潜在的危害。此外，此类抗生素化学结构中的内酰胺环热稳定性较差，在酸性条件下易分解，羰基上的碳原子更容易遭受亲和试剂的攻击，因此，大多内酰胺类抗生素的环境残留量一般为10 9数量级。因此寻找开发快速、灵敏的检测及高效分离富集方法分析性质相似、成分复杂、含量偏低的抗生素混合物有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种成本低、制备方法简单、对目标分子具有高识别、高选择性和高分离富集能力的磁性碳微球表面分子印迹吸附材料及其制备方法，目标分子为萘夫西林。本专利技术采用的技术方案是:按照一定比例将萘夫西林、甲基丙烯酸(MAA)和N，Nr -亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)溶解在苯甲醚中。随后在氮气保护下迅速依次加入伊利石-Br、N，N，N'，N"，N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、氯化铜(CuCl2)和抗坏血酸(AsAc)。在氮气保护下，40-50°C反应12-24h。得到的聚合物用乙醇和去离子水多次洗涤。最后用甲醇和乙酸为9: I (V/V)的混合液索氏提取24h，至到洗脱液中检测不到模板分子，获得的分子印迹聚合物50-60°C真空干燥至恒重。非印迹聚合物通过相同的方法制备，只是反应过程中不加模板分子。本专利技术以功能化的伊利石为基底，萘夫西林为模板分子，甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂，催化剂氯化铜(CuCl2)和配体N，N，Nr，N"，N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)为催化体系，抗坏血酸(AsAc)为还原剂，采用电子活化转移产生催化剂的原子转移自由基聚合(AGETATRP)法制备萘夫西林分子印迹吸附剂的制备方法。下面详述制备过程，，按照下述步骤进行:(I)伊利石的活化及乙烯基功能化块状伊利石通过球磨机研磨后过100目筛，150-180 °C高温下煅烧20-24h，在3.0moI/L的HNO3S液中60_80°C回流12.0h，产物用蒸馏水洗至中性，置于100_120°C下烘干，制得酸活化的伊利石。按照酸活化伊利石、3_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和甲苯的用量比例为酸活化伊利石:3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷:甲苯质量比为1.0: (2.0-4.0): (80-100) (g/g/g)将混合液加入三口烧瓶中，超声分散均匀，置于90°C油浴锅中，剧烈搅拌反应20-24h，反应结束后，冷却至室温，产物用丙酮、甲醇和去离子水洗涤多次，60°C真空干燥，得到乙烯基功能化的伊利石，伊利石-MPS。(2)电子转移原子转移自由基聚合(AGETATRP)引发剂的制备将上述制备的伊利石-MPS、二氯甲烷和三乙胺按照伊利石-MPS: 二氯甲烷:三乙胺用量比为I: (25-30): (0.8-1.0) (g/mL/mL)依次加入10mL三口烧瓶中。在冰水浴下反应混合物振荡并通氮气30-60min，然后逐滴加入溴代异丁酰溴(2-BIB)，溴代异丁酰溴(2-BIB)的加入量按照伊利石-MPS:溴代异丁酰溴(2-BIB)为1: (0.5-0.8) (g/mL)。在氮气保护下室温反应10_12h。反应结束后，得到的产物依次用二氯甲烷、蒸馏水洗涤数次后，在60°C下真空干燥至恒重，得到(AGET ATRP)引发剂伊利石-Br。(3) AGETATRP法伊利石印迹聚合物的制备按照萘夫西林:甲基丙烯酸(MAA):N，K -亚甲基双丙烯酰胺(MBAA):苯甲醚的用量比为1: (1.0-1.5): (10-15): (100-120) (g/mL/mL/mL)将萘夫西林、甲基丙烯酸(MAA)和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)溶解在苯甲醚中。随后在氮气保护下向上述溶液中按照伊利石@Br:N，N，N'，N"，N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA):氯化铜(CuCl2):抗坏血酸(AsAc)为 1: (30-40): (15-20): (40-50) (g/uL/mg/mg)的用量迅速依次加入伊利石-Br、N，N，N'，N"，N"-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、氯化铜(CuCl2)和抗坏血酸(AsAc)。上述混合反应在氮气保护下，40-50°C反应12-24h。得到的聚合物用乙醇和去离子水多次洗涤。最后用甲醇和乙酸为9: I (V/V)的混合液索氏提取24h，至到洗脱液中检测不到模板分子，获得的分子印迹聚合物50-60°C真空干燥至恒重。非印迹聚合物通过相同的方法制备，只是反应过程中不加模板分子。【附图说明】图1伊利石、溴代异丁酰溴修饰的功能化伊利石和分子印迹吸附剂红外光谱图，相应的红外特征峰可以用来验证一些存在的官能团。从图1(a)中可知，在3701cm1和1632cm 1处的吸收峰为伊利石内表面羟基伸缩振动和内层水形变振动的特征峰，在1099cm 1处的吸收峰为伊利石S1-O-Si的伸缩振动吸收峰。从图1(b)中可知，伊利石-MPS在1721cm 1的特征峰表明乙烯基成功接枝于磁性伊利石，1395和1098cm 1处有两个特征吸收峰分别为C-CHjP S1-O-Si的伸缩振动吸收峰，在573cm 1处的特征吸收峰为C-Br的伸缩振动吸收峰。从图1(c)中可知，1635cm 1处的吸收峰对应于C = C的吸收峰。1452cm 1处小的吸收峰对应于MAA中的-CH3，表明了功能单体成功接枝在磁性伊利石表面。图2分子印迹吸附剂和非印迹吸附剂吸附萘夫西林的等温线图。从图中可知，吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种萘夫西林分子印迹吸附剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)伊利石的活化及乙烯基功能化块状伊利石通过球磨机研磨后过100目筛，150‑180℃高温下煅烧20‑24h，在3.0mol/L的HNO3溶液中60‑80℃回流12.0h，产物用蒸馏水洗至中性，置于100‑120℃下烘干，制得酸活化的伊利石；酸活化的伊利石、3‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和甲苯的混合液按比例加入三口烧瓶中，超声分散均匀，置于90℃油浴锅中，剧烈搅拌反应20‑24h，反应结束后，冷却至室温，产物用丙酮、甲醇和去离子水洗涤多次，60℃真空干燥，得到乙烯基功能化的伊利石，伊利石‑MPS；(2)电子转移原子转移自由基聚合(AGET ATRP)引发剂的制备将上述制备的伊利石‑MPS加入100mL三口烧瓶中，再依次加入二氯甲烷和三乙胺。在冰水浴下反应混合物振荡并通氮气30‑60min，然后逐滴加入溴代异丁酰溴(2‑BIB)，在氮气保护下室温反应10‑12h，反应结束后，得到的产物依次用二氯甲烷、蒸馏水洗涤数次后，在60℃下真空干燥至恒重，得到(AGET ATRP)引发剂伊利石‑Br；(3)AGET ATRP法伊利石印迹聚合物的制备按照一定比例将萘夫西林、甲基丙烯酸(MAA)和N，N′‑亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)溶解在苯甲醚中，随后在氮气保护下迅速依次加入伊利石‑Br、N，N，N′，N″，N″‑五甲基二乙烯三胺(PMDETA)、氯化铜(CuCl2)和抗坏血酸(AsAc)。在氮气保护下，40‑50℃反应12‑24h。得到的聚合物用乙醇和去离子水多次洗涤。最后用甲醇和乙酸为9∶1(V/V)的混合液索氏提取24h，至到洗脱液中检测不到模板分子，获得的分子印迹聚合物50‑60℃真空干燥至恒重。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毛艳丽，康海彦，罗世田，吴俊峰，王红强，王增欣，郭一飞，陈松涛，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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