一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料及其制备方法与应用。该双层刷材料将固体表面先采用高极性聚合单体来聚合生成内层聚合物刷，然后再采用低极性聚合单体接着聚合来生成外层聚合物刷，在固体表面上形成内部高极性、外部低极性的嵌段聚合物刷材料。本发明专利技术合成两亲性聚合物刷通过两种不同性能的聚合物链段的协同，以及不同链段长度组合，使得该聚合物刷表面有更好的重金属吸附能力。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料及其制备方法与应用
本专利技术属于固体表面的高分子改性
，具体地涉及一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料及其制备方法与应用。
技术介绍
聚合物刷一般认为是一层具有刷状结构的聚合物薄膜，即高分子链的一端连接于特定表界面的一种特殊聚合物结构。聚合物刷分子链之间由于相互作用的排斥力，使得未固定的一端沿着垂直于固定界面的方向伸展，形成类似于刷子的独特结构。固体表面的聚合物刷通常通过表面引发聚合，在室温、低毒等环境友好的条件下，在固体支撑物表面上合成致密的聚合物刷。一些科技文献报道使用了功能性的单体来制备聚合物刷以实现一些特殊的功能，比如：使用敏感性的单体所制备的聚合物刷可以检测空气、水等介质中的污染物；使用极性单体所制备的聚合物刷对于一些金属离子有少量吸附作用；使用带有环糊精的聚合物刷来与液体中的金刚烷客体小分子来进行主客体络合。其中，使用极性单体所制备的聚合物刷对于一些金属离子有少量吸附作用，受制于固体表面的聚合物刷的厚度，导致吸附量很低，进而导致敏感性也较弱，因而应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料，其特征在于，将固体表面先采用高极性聚合单体来聚合生成内层聚合物刷，然后再采用低极性聚合单体接着聚合来生成外层聚合物刷，在固体表面上形成内部高极性、外部低极性的嵌段聚合物刷材料。具体包括以下步骤：/n(1)将固体表面在乙醇和去离子水中超声清洗并干燥后，用浓H

【技术特征摘要】
1.一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料，其特征在于，将固体表面先采用高极性聚合单体来聚合生成内层聚合物刷，然后再采用低极性聚合单体接着聚合来生成外层聚合物刷，在固体表面上形成内部高极性、外部低极性的嵌段聚合物刷材料。具体包括以下步骤：
(1)将固体表面在乙醇和去离子水中超声清洗并干燥后，用浓H2SO4、H2O2体积比为2-7:1的prianha溶液处理固体表面0.5-1小时，经冲洗、吹干，得到羟基化固体表面。
(2)将步骤1得到的羟基化固体表面置于3-30wt％ATRP硅烷偶联剂溶液中，室温下反应12-48小时后，经冲洗，吹干，得到ATRP硅烷偶联剂修饰的固体表面；
(3)将ATRP硅烷偶联剂修饰的固体表面放入含有高极性聚合单体的溶液中，通氮气除氧后，依次加入铜盐与ATRP配体，在氮气保护下，室温反应1-72小时，取出冲洗、吹干，得到高极性聚合物刷修饰的固体表面；所述高极性聚合单体、铜盐与ATRP配体的摩尔比为50-1000:1:2-5。
(4)将步骤3所得高极性聚合物刷修饰的固体表面再次放在含有低极性聚合单体的溶液中，通氮气除氧后，依次加入铜盐与ATRP配体，在氮气保护下，室温反应1-72小时，取出冲洗、吹干，得到吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料。所述低极性聚合单体、铜盐与ATRP配体摩尔比为50-1000:1:2-5。


2.根据权利要求1所述固体表面聚合物双层刷材料，其特征在于，所述高极性聚合单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、羟乙基丙烯酰胺、羟乙基丁烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺、2-乙烯吡啶、4-乙烯吡啶、正乙烯吡咯烷酮、丙烯酸二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、丙烯酸二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二烯丙基二甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、丙烯腈。


3.根据权利要求1所述固体表面聚合物双层刷材料，其特征在于，所述低极性聚合单体选自甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩金，马佳奇，冯祎平，仇涛磊，钟明强，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33