一种磁性共价三嗪多孔材料的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种磁性共价三嗪多孔材料的制备方法和应用。由共价三嗪多孔材料与镍颗粒形成的磁性杂化材料。本发明专利技术中的镍颗粒具有微米结构。以无水氯化锌为催化剂在离子热反应条件下制备共价三嗪多孔材料，将共价三嗪多孔材料作为支撑基质，通过溶剂热还原的方法制备磁性共价三嗪多孔材料。本发明专利技术方法简单快捷，成本低；本发明专利技术制备的磁性共价三嗪多孔材料具有比表面积大、萃取效率高等优点，在外部磁场的作用下可快速实现磁分离，在邻苯二甲酸酯类增塑剂的分离富集及检测上有良好的应用前景。

Preparation method and application of magnetic covalent three triazine porous material

The invention discloses a preparation method and application of a magnetic covalent three triazine porous material. A magnetic hybrid material formed by covalent three - dimensional porous material with nickel particles. The nickel particles in the present invention have a micrometer structure. Catalyst for preparing covalently three triazine porous materials in the ion thermal reaction conditions with anhydrous zinc chloride, covalent three triazine porous material as support matrix, preparation method by solvent thermal reduction preparation of magnetic porous materials were three covalent. The method of the invention is simple, low cost; three in porous materials magnetic covalently prepared by the invention has advantage of large specific surface area, high extraction efficiency, in the external magnetic field can realize fast magnetic separation, in the adjacent benzene two formic acid ester plasticizer by separation and enrichment and detection has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种磁性共价三嗪多孔材料的制备方法与应用
本专利技术属于食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的检测领域，具体涉及一种磁性共价三嗪多孔材料的制备方法与应用。
技术介绍
共价三嗪多孔材料属于多孔有机聚合物中的一类，多孔有机聚合物是一类由元素周期表中的轻质量元素组成的化合物，完全由有机单体通过共价键组合而成。目前报道了多种多孔有机聚合物。然而，磁性的多孔有机聚合物的报道不是很多，目前，已经报道有一些磁性的多孔有机聚合物，如先利用溶剂热的方法合成四氧化三铁纳米粒子，再将四氧化三铁纳米粒子包裹上硅胶，再通过两步改性的方式将一种反应单体连接到四氧化三铁磁球上，最后将该磁性单体与其它单体在一定条件下反应得到磁性的共轭微孔聚合物(ZhouL,HuY,LiG.ConjugatedMicroporousPolymerswithBuilt-InMagneticNanoparticlesforExcellentEnrichmentofTraceHydroxylatedPolycyclicAromaticHydrocarbonsinHumanUrine.AnalyticalChemistry2016,88(13):6930-6938.)，该方法合成步骤较多，且操作繁琐。已经报道的利用微波辅助合成的方式合成磁性的多孔有机聚合物，如首先将单体改性到四氧化三铁磁球上，然后将反应混合物转移到微波炉中反应，得到磁性共价有机多孔材料，该方法得到的磁性多孔有机聚合物磁强度为0.75-3.59emu/g(GeJ,XiaoJ,LiuL,QiuL,JiangX.Facilemicrowave-assistedproductionofFe3O4decoratedporousmelamine-basedcovalentorganicframeworkforhighlyselectiveremovalofHg2+.JournalofPorousMaterials2016,23(3):791-800.)。已经报道的利用微波辅助合成的磁性共价三嗪多孔材料，如一定量的反应混合物和六水合氯化铁混合均匀后，转移至微波炉中，在一定条件下反应得到磁性的共价三嗪多孔材料，该方法得到的磁性共价三嗪多孔材料磁强度为1.1-5.9emu/g(ZhangW,LiangF,LiC,QiuLG,YuanYP,PengFM,etal.Microwaveenhancedsynthesisofmagneticporouscovalenttriazine-basedframeworkcompositesforfastseparationoforganicdyefromaqueoussolution.Journalofhazardousmaterials2011,186(2-3):984-990.)。这些材料均为磁性的多孔有机聚合物，但是其合成方法过于繁琐，同时微波辅助合成的方式得到的磁性多孔有机聚合物的磁强度较低，在样品前处理中使得磁分离困难。因此，获得合成简便和在样品前处理中能快速磁分离的磁性多孔有机聚合物具有较高的研究价值和应用价值。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种具有较强磁性的磁性共价三嗪多孔材料的制备方法，制备方法简单，将该材料作为吸附剂用于食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的检测，对于研究食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的迁移和食品包装材料质量安全监测具有重要意义。本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案：一种磁性共价三嗪多孔材料，包括共价三嗪多孔材料作为支撑体及分散在支撑体上的磁性镍颗粒，所述的磁性镍颗粒为微米尺寸。本专利技术的第二方面提供上述磁性共价三嗪多孔材料的制备方法，具体包括以下步骤：(1)采用离子热的方式(KuhnP,AntoniettiM,ThomasA.Porous,covalenttriazine-basedframeworkspreparedbyionothermalsynthesis.AngewandteChemie2008,47(18):3450-3453.)合成共价三嗪多孔材料，共价三嗪多孔材料通过研钵研碎后，分别以稀盐酸，四氢呋喃和去离子水洗涤，烘干得到微米尺寸的共价三嗪多孔材料；(2)以乙二醇为溶剂，以步骤(1)制备的共价三嗪多孔材料为支撑体，以六水合氯化镍为磁性前驱体，将六水合氯化镍与共价三嗪多孔材料均匀的分散在乙二醇中，加入氢氧化钠并超声溶解，采用溶剂热法还原六水合氯化镍，形成的镍颗粒分散在共价三嗪多孔材料中，得到磁性共价三嗪多孔材料。所述的共价三嗪多孔材料研磨的尺寸为微米级别。优选的，步骤(2)为：将810mg六水合氯化镍溶解在25mL乙二醇中，超声溶解，再将200mg步骤(1)制备的共价三嗪多孔材料加入到六水合氯化镍的乙二醇溶液中，涡旋混合均匀，再加入1.2gNaOH，超声溶解，溶解后将上述混合物转移至50mL聚四氟乙烯内衬中，盖紧后至于钢套中，旋紧放在180℃烘箱中反应13小时后取出，自然冷却至室温，产物用去离子水和无水乙醇清洗5-6次，最后将所得到的固体在60℃真空下烘干。本专利技术的第三方面提供上述磁性共价三嗪多孔材料作为吸附剂在食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂检测上的应用。本专利技术的第四方面提供一种检测邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法，将本专利技术制备的磁性共价三嗪多孔材料作为吸附剂用于磁固相萃取与气相色谱氢火焰离子化检测器联用检测邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法。本专利技术采用溶剂热法，以共价三嗪多孔材料为支撑体，以六水合氯化镍为磁性前驱物，将镍离子吸附在共价三嗪多孔材料中，在碱性条件下，以溶剂热法还原镍离子，生成的磁性镍颗粒分散在共价三嗪多孔材料中，得到磁性的共价三嗪多孔材料。该制备方法简便易操作，合成的磁性共价三嗪多孔材料保留共价三嗪多孔材料的多孔性，并且具有较强的磁性，在样品前处理中可实现快速磁分离。共价三嗪多孔材料结构中具有丰富的苯环和三嗪环，可以与邻苯二甲酸酯类增塑剂通过π-π相互作用和疏水作用进行吸附。将磁性共价三嗪多孔材料吸附剂与气相色谱氢火焰离子化检测器联用可达到快速的分离并检测食品包装材料中的邻苯二甲酸酯类增塑剂，对于研究食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的迁移和食品包装材料质量安全监测具有重要意义。本专利技术相对于现有技术具有如下优点：(1)本专利技术提供的制备方法具有合成简便易操作的特点，合成的磁性吸附剂具有较好的磁性。(2)基于本专利技术制备的磁性共价三嗪多孔材料吸附剂具有良好的吸附性能，提出了磁性共价三嗪多孔材料吸附剂磁固相萃取与气相色谱氢火焰离子化检测器联用检测食品包装材料中的邻苯二甲酸酯类增塑剂的新方法。该方法简单快速，可用于实际食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的检测，对于研究食品包装材料中邻苯二甲酸酯类增塑剂的迁移和食品包装材料质量安全监测具有重要意义。附图说明图1为实施例1所制备的共价三嗪多孔材料的透射电镜图。图2为实施例1所制备的磁性共价三嗪多孔材料的透射电镜图。图3为实施例1所制备的磁性共价三嗪多孔材料的磁滞回线。图4为实施例1所制备的磁性共价三嗪多孔材料的N2吸附-解吸曲线。图5为实施例1所制备的磁性共价三嗪多孔材料的XRD。图6为实施例1所制备的磁性共价三嗪多孔材料的溶剂稳定性。图7为实施例1所制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性共价三嗪多孔材料，其特征在于，包括共价三嗪多孔材料作为支撑体及分散在支撑体上的磁性镍颗粒，所述的磁性镍颗粒为微米尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种磁性共价三嗪多孔材料，其特征在于，包括共价三嗪多孔材料作为支撑体及分散在支撑体上的磁性镍颗粒，所述的磁性镍颗粒为微米尺寸。2.权利要求1所述的磁性共价三嗪多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用离子热反应条件制备共价三嗪多孔材料，共价三嗪多孔材料通过研钵研碎后，分别以稀盐酸，四氢呋喃和去离子水洗涤，烘干得到微米尺寸的共价三嗪多孔材料；(2)以乙二醇为溶剂，以步骤(1)制备的共价三嗪多孔材料为支撑体，以六水合氯化镍为磁性前驱体，将六水合氯化镍与共价三嗪多孔材料均匀的分散在乙二醇中，加入氢氧化钠并超声溶解，采用溶剂热法还原六水合氯化镍，形成的镍颗粒分散在共价三嗪多孔材料中，得到磁性共价三嗪多孔材料。3.根据权利要求2所述的磁性共价三嗪多孔材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，鄢紫君，何蔓，陈贝贝，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42