本发明专利技术涉及一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂及其制备方法，并评价了其作为固相萃取填料的性能。该制备方法以氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯为反应原料，偶氮二异丁腈为引发剂，通过非水沉淀聚合反应合成树脂白球，再以三氯化铁为催化剂，通过傅氏交联反应合成超高交联树脂，最后使用浓硫酸进行磺化，合成含有磺酸基的强阳离子型超高交联树脂。本发明专利技术的强阳离子型超高交联树脂属新一代的多孔聚合物树脂，树脂同时具有强阳离子交换作用力和非极性作用力的复合功能，将其作为固相萃取填料，其性能明显优于商品化Oasis MCX固相萃取柱，可用于复杂样品中碱性化合物的分离富集，在生物、环境等领域具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及树脂
，具体地说，是一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联 树脂的制备方法。 【
技术介绍
】 在样品前处理技术中，固相萃取技术因其简单高效、易于自动化、有机溶剂消耗少 和结果稳定等优点，已逐渐取代了传统的液-液萃取法，成为复杂体系分析的主流前处理 方法。固相萃取的分离模式主要取决于其固定相中的填料类型。现有商品化萃取剂多采用 大孔树脂聚合物作为填料，其比表面积较小，吸附容量不高。而最近兴起的超高交联树脂 萃取剂具有高比表面积的特点，若在树脂表面修饰特定离子基团，可大大提高其对离子型 化合物的选择性吸附和富集效果。这将成为复杂样品固相萃取分析领域的一个重要发展方 向。 本专利技术在制备的超高交联树脂材料上修饰磺酸基，从而使该填料同时具有强阳离 子作用力和非极性作用力，大大提高了其对碱性有机化合物的选择性。常规含磺酸基的强 阳离子型交换树脂均采用大孔或者凝胶型树脂，故其比表面积低，吸附容量不高，且选择性 吸附能力有限。而前期专利（申请号200510095298. X，公开号CN1772774A)公开了一种含 磺酸基复合功能超高交联吸附树脂的合成方法，但该法合成步骤较为繁琐，亟需进一步改 进。文献检索表明，本专利技术所涉及的强阳离子型超高交联树脂及其制备方法尚未见报道。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单高效的磺酸基修饰的强阳 离子型超高交联树脂的制备方法与应用。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的： -种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂，其骨架由二乙烯基苯、4-氯甲基苯 乙稀以及硫酸构成，其合成步骤及结构如下：【主权项】1. 一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂，其特征在于，其骨架由二乙烯基苯、 4-氯甲基苯乙烯以及硫酸构成，其结构式如下：2. -种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特征在于，其具体步骤 为： (a) 利用氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，用偶氮二异丁腈为引发剂，乙腈为反 应溶剂，通过超声以及连续通氮气除去反应体系中的氧气，缓慢升温至60°C，反应46小时， 反应结束后，将离心得到的固依次用甲醇，甲苯和丙酮洗涤多次，除去反应体系中残留的反 应原料以及合成过程中产生的线性结构，再经过真空干燥得到白色的低交联度的氯甲基苯 乙烯-二乙烯基苯共聚物，即白球； (b) 将上述步骤（a)得到的低交联度的氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，溶胀于二氯 乙烷溶剂中，通过超声和连续通氮气除去体系中的氧气，加入三氯化铁为催化剂，快速升温 至80°C，反应18小时；反应结束后，离心除去反应母液，将得到的固体依次用甲醇和pH为 1的硝酸溶液多次洗涤，除去树脂中的二氯乙烷和反应体系残留的三氯化铁，将洗涤后的树 月旨，以丙酮为溶剂，索氏提取回流12小时；反应结束后，将反应体系冷却至室温，离心除去 反应体系中的丙酮，依次用甲醇和乙醚洗涤多次，真空干燥得到黄色的高交联树脂微粒； (c) 将上述步骤（b)得到的高交联度的氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，溶胀于二 氯乙烷溶剂中，通过超声和连续通氮气除去体系中的氧气，加入硫酸快速升温到80 °C，在此 温度下持续反应4小时后蒸馏出二氯乙烷，再将温度升至KKTC，继续反应2小时；反应结 束后，待反应体系冷却至室温，将产物加入到冰盐水中，离心除去多余的硫酸，依次用2mol/ L的盐酸和纯水洗涤多次，真空干燥得到棕色的磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂。3. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤（a)中，所述的4-氯甲基苯乙烯与二乙烯基苯的质量比为3 : 1。4. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤（a)中，引发剂偶氮二异丁腈的投料量占两种反应单体中所有双键 的摩尔分数的2%。5. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤（b)中，三氯化铁催化剂的物质的量与低交联树脂中氯元素物质的 量的比为1 : 1。6. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤（c)中，磺化剂硫酸为质量分数95.0%~98.0%浓硫酸。7. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤（c)中，所制得的磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂含有丰富 的微孔分布，孔径为2.lnm，比表面积达801m2/g。8. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤（c)中，所制得的磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂阳离子交 换容量为2. 2mmol/g。9. 如权利要求2所述的一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂的制备方法，其特 征在于在固相萃取填料中的应用。【专利摘要】本专利技术涉及，并评价了其作为固相萃取填料的性能。该制备方法以氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯为反应原料，偶氮二异丁腈为引发剂，通过非水沉淀聚合反应合成树脂白球，再以三氯化铁为催化剂，通过傅氏交联反应合成超高交联树脂，最后使用浓硫酸进行磺化，合成含有磺酸基的强阳离子型超高交联树脂。本专利技术的强阳离子型超高交联树脂属新一代的多孔聚合物树脂，树脂同时具有强阳离子交换作用力和非极性作用力的复合功能，将其作为固相萃取填料，其性能明显优于商品化Oasis MCX固相萃取柱，可用于复杂样品中碱性化合物的分离富集，在生物、环境等领域具有良好的应用前景。【IPC分类】B01J20-285, B01J20-30, C08F8-26, C08F212-14, C08F8-36, B01D15-08, C08F212-36【公开号】CN104693336【申请号】CN201510101557【专利技术人】章弘扬, 徐雅婷, 胡坪, 张敏, 王月荣, 孙威 【申请人】华东理工大学【公开日】2015年6月10日【申请日】2015年3月9日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磺酸基修饰的强阳离子型超高交联树脂，其特征在于，其骨架由二乙烯基苯、4‑氯甲基苯乙烯以及硫酸构成，其结构式如下：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：章弘扬，徐雅婷，胡坪，张敏，王月荣，孙威，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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