一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法，属特异性分离功能材料制备技术领域；首先制备出氨基改性的Fe

Preparation and application of a mosaic type magnetic imprinting adsorbent

【技术实现步骤摘要】
一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法及其应用
本专利技术属于特异性选择分离功能材料制备
，具体涉及一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法。
技术介绍
纳米片吸附剂具有较好的物理和化学特性，因其较高的比表面积和易改性的优点在吸附分离领域得到广泛的关注。其纳米片的两面可通过共价作用修饰或接枝不同类型的官能团或者聚合物链，得到功能化的纳米片。然而传统的纳米片吸附剂仍存在不足，如吸附分离的选择性有待提高、片状材料的团聚与堆叠造成的位点损失和难分离收集的问题限制了在复杂体系目标物分离中的应用。因此迫切需要开发一种新的策略，解决了传统纳米片吸附剂的上述局限性。表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)是基底表面接枝聚合物的常用方法，生成分子表面分子印迹聚合物(SI-MIPs)把分子印迹位点构筑在基质材料的表面，为基底材料的表面功能化带来了全新的可能。一般来说，生成的聚合物拥有高度可控的结构、高结合能力、快速传质和快速结合动力学，可作为进一步化学修饰理想的反应平台。目前，结合纳米片具有的高比表面积和较高的横纵比而具有的差异化方向性，通过表面印迹过程将纳米片作为分子印迹的基底制备分子印迹纳米片材料，显著提高纳米片材料的选择性。雅努斯(Janus)材料是指同时拥有两种不同结构和化学组成的各向异性的材料，并在诸多领域有着广泛的应用，受到了科学界极大的关注。因而可采用合适的方法将Janus材料和分子印迹纳米片相结合，从而制备出具有多功能的纳米片吸附剂(Janus-MIPs)，赋予了纳米片材料的多功能性。Pickering乳液是一种利用固体颗粒吸附在油水界面降低其表面能从而提高其稳定性的乳液。各向异性Janus纳米片具有两个相对的润湿表面可以较好的稳定Pickering乳液，纳米片嵌入的深度可以根据其两面的润湿性可控调节，生成类似于马赛克型的Pickering乳液，解决了分子印迹纳米片材料易堆叠的难题。海藻酸盐(Alg-)是一种天然的离子反应性多糖，由于其生物相容性和可降解性以及与二价阳离子(尤其是Ca2+)有良好的胶凝作用而具有良好的生物医学应用，因此可以通过合适的方法将Alg-Ca2+和Pickering乳液以及Janus-MIPs纳米片的各向异性相结合同时填充顺磁性粒子(Fe3O4-NH2)制备马赛克型Alg-Ca2+核心的磁性分子印迹吸附剂(J-SNs-MMIPs-Pickering)，并用于选择性的吸附分离2'-脱氧腺苷(dA)分子。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术为解决现存纳米片吸附剂选择性、片状材料的团聚与堆叠造成的位点损失和难分离收集等技术瓶颈，提供了一种马赛克型磁性印迹吸附剂制备方法，并用于选择性的吸附分离dA。本专利技术首先通过氧化石墨烯(GO)纳米片作稳定粒子生成水包固体石蜡的Pickering乳液，通过溴代异丁酰溴(BIBB)在外表面修饰上溴元素，将石蜡去除生成一面带溴元素一面没有做修饰的Janus纳米片(J-SNs)；随后以表面的溴元素为原子转移自由基聚合(ATRP)的引发剂，dA作为模板分子，与dA形成氢键且具有较好匹配性的5-(2-甲氧基乙烯基)-2'-脱氧尿苷(AcrU)作为功能单体，在Janus纳米片疏水的表面接枝了dA分子印迹聚合物(J-SNs-MIPs)；再通过J-SNs-MIPs作为稳定粒子得到内相分别为Ca2+和Fe3O4-NH2的Pickering乳液B和内相为Alg-与Fe3O4-NH2的Pickering乳液A,将两种乳液混合通过温和的机械搅拌，动态结合，诱导Alg-Ca2+凝胶化，制备了Alg-Ca2+为核心的马赛克型磁性印迹吸附剂(J-SNs-MMIPs-Pickering)，并将得到的材料应用于水溶液中dA的高效选择性吸附与分离。为了实现以上目的，本专利技术的具体步骤如下：(1)Fe3O4-NH2的制备；将一定量的FeCl3·6H2O、1,6-己二胺、无水乙酸钠和乙二醇混合得到混合液，在一定温度条件下进行50℃条件下搅拌至混合液透明，然后将混合液转移到高压釜中进行加热反应；并加热至200℃保持6小时，在反应完后，用水和乙醇洗涤，并用磁铁分离，50℃条件下真空干燥后得到黑色修饰氨基的Fe3O4纳米颗粒，记为Fe3O4-NH2；将所得产物以10mg/mL的浓度分散在甲苯中；(2)J-SNs纳米片的制备；首先通过Hummer’s方法制备GO纳米片；取GO纳米片作稳定粒子，水和固体石蜡分别作连续相和分散相，再加入一定量的饱和氯化钠(NaCl)溶液作电解质，在一定的转速下进行搅拌，生成GO-Pickering乳液；随后离心收集，真空干燥；得到GO-Pickering产物，分散于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，再加入一定量的BIBB和三乙胺反应，反应后，离心收集，清洗去油相，经超声破碎、真空干燥后得到J-SNs纳米片，备用；(3)J-SNs-MIPs纳米片的制备；首先将二甲亚砜和乙腈混合，加入2'-脱氧腺苷(dA)、5-(2-甲氧基乙烯基)-2'-脱氧尿苷(AcrU)，常温条件下通入氮气反应后进行避光自组装；然后，再加入二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和步骤(2)制备的J-SNs纳米片，在一定温度条件下搅拌后，加入N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺(PMDEIA)、溴化铜(CuBr2)和抗坏血酸(VC)，持续搅拌并进行水浴加热反应，反应后离心收集产物，并用甲醇和丙酮洗两次，再用甲醇/盐酸的混合溶液作为洗脱剂(7:3，V:V)对产物进行索氏提取，最后，经干燥后得到J-SNs-MIPs纳米片；(4)J-SNs-MMIPs-Pickering的制备；取步骤(3)制备的J-SNs-MIPs纳米片作稳定粒子，加入一定量的span80辅助稳定，再加入水、甲苯、一定量的Alg-Na和步骤(1)制备的Fe3O4-NH2颗粒，在一定转速的机械搅拌下搅拌30min，得Pickering乳液A；再次取步骤(3)制备的J-SNs-MIPs纳米片作稳定粒子，加入一定量的span80辅助稳定，再加入水、甲苯、CaCl2和Fe3O4-NH2颗粒，得Pickering乳液B；将乳液A加入到乳液B中，得到混合液，在一定转速条件下进行搅拌混合通过相同得转速机械搅拌下搅拌，再加入乙醇进行搅拌，经离心、洗去甲苯、真空干燥，得到马赛克型磁性印迹吸附剂，记为J-SNs-MMIPs-Pickering。优选的，步骤(1)中所述的FeCl3·6H2O、1,6-己二胺、无水乙酸钠和乙二醇的用量比为：1.0g:6.0-7.0g:50-70mg:1.5-2.5g:20-40mL。优选的，步骤(2)中，所述GOGO纳米片、水、固体石蜡和饱和氯化钠(NaCl)溶液的用量比为：1.0mg:0.8-1.2mL:0.08-0.12g:0.07-0.08mL。优选的，步骤(2)中，所述GO-Pickering、N,N-二甲基甲酰胺、BIBB和三乙胺的用量比为：1.0g:60mL：45-55μL:90-110μL。优选的，步骤(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/n(1)制备获得Fe

【技术特征摘要】
1.一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)制备获得Fe3O4-NH2；
(2)制备获得J-SNs纳米片；
(3)首先将二甲亚砜和乙腈混合，加入2'-脱氧腺苷、5-(2-甲氧基乙烯基)-2'-脱氧尿苷，常温条件下通入氮气反应后进行避光自组装；然后，再加入二甲基丙烯酸乙二醇酯和步骤(2)制备的J-SNs纳米片，在一定温度条件下搅拌后，加入N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺、溴化铜和抗坏血酸，持续搅拌并进行水浴加热反应，反应后离心收集产物，并用甲醇和丙酮洗两次，再用甲醇/盐酸的混合溶液作为洗脱剂对产物进行索氏提取，最后，经干燥后得到J-SNs-MIPs纳米片；
(4)J-SNs-MMIPs-Pickering的制备；
取步骤(3)制备的J-SNs-MIPs纳米片作稳定粒子，加入一定量的span80辅助稳定，再加入水、甲苯、Alg-Na和步骤(1)制备的Fe3O4-NH2颗粒，在一定转速的机械搅拌下搅拌，得Pickering乳液A；
再次取步骤(3)制备的J-SNs-MIPs纳米片作稳定粒子，加入一定量的span80辅助稳定，再加入水、甲苯、CaCl2和Fe3O4-NH2颗粒，得Pickering乳液B；将乳液A加入到乳液B中，得到混合液，在一定转速条件下进行搅拌混合通过相同得转速机械搅拌下搅拌，再加入乙醇进行搅拌，经离心、洗去甲苯、真空干燥，得到马赛克型磁性印迹吸附剂，记为J-SNs-MMIPs-Pickering。


2.根据权利要求1所述的一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的2'-脱氧腺苷、5-(2-甲氧基乙烯基)-2'-脱氧尿苷、二甲亚砜和乙腈的用量比为1.0g：4.0-5.0g：40～60mL：140～160mL。


3.根据权利要求1所述的一种马赛克型磁性印迹吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的2'-脱氧腺苷、二甲基丙烯酸乙二醇酯和J-SNs纳米片的用量比为1.0g：10-12mL：900-1100mg。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盼，潘建明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32