一种磁性分子印迹聚合物的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种磁性印迹聚合物的制备方法及应用，结合共沉淀法和溶胶共聚法一步制备硅烷化Fe3O4纳米颗粒，制备得到的Fe3O4@SiO2纳米颗粒质地细腻，分散性好，以此为分子印迹聚合物的磁芯载体，通过3

【技术实现步骤摘要】
一种磁性分子印迹聚合物的制备方法及应用


[0001]本专利技术具体涉及一种磁性分子印迹聚合物的制备方法及应用，属于印迹聚合物制备


技术介绍

[0002]分子印迹技术也称之为分子模拟技术，属于超分子化学的研究范畴。分子模拟技术是指制备一种在空间结构、结合位点上与某一分子(印迹分子)完全匹配的聚合物，是近年来多门学科交叉的新型技术，涉及到材料化学、高分子合成、生物化学等领域。分子印迹技术的优越性能大多体现在识别性、预定性和适用性几个方面。根据研究需求，分子印迹技术可以制备不同类型的分子印迹聚合物。
[0003]氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate，简称为EC)通常为无色结晶或白色粉末，从上个世纪开始，被运用于化工产品和药物的合成原料，在临床中还做为麻醉剂和肿瘤药物使用，此外，在生活中，氨基甲酸乙酯广泛存在于发酵类食品中，如酒类食品和酱油，1974年，被国际癌症研究机构列为2B(人类可能致癌物)级致癌物质，2007年被提升为2A级致癌物质，与甲醛和氯霉素等致癌物同级，对于氨基甲酸乙酯的清除，并没有很好的办法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种磁性分子印迹聚合物的制备方法及应用，制备方法简单，制备得到的聚合物对氨基甲酸乙酯有特异性吸附，因具有磁性，在磁铁下能快速达到固液分离。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种磁性分子印迹聚合物的制备方法，具体步骤如下：
[0007](1)一步法制备硅烷化Fe3O4：称取2.8g～3.0g FeCl3·
6H2O和1.0g～1.2g FeCl2·
4H2O，加入50mL～70mL去离子水，20mL～40mL无水乙醇，5～10mL正硅酸四乙酯(TEOS)溶解，并用浓氨水(市购产品，质量分数25％
‑
28％)调pH值至10～12，N2保护下，加热搅拌反应，然后室温继续搅拌反应18h～20h，反应结束磁铁收集反应产物，去离子水冲洗产物至中性，真空干燥得到硅烷化的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4@SiO2)；
[0008](2)乙烯基化Fe3O4@SiO2的制备：量取1mL～4mL 3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)溶于60mL～70mL乙酸水溶液中，室温下搅拌5h～6h，然后加入0.2g～0.4g Fe3O4@SiO2，55℃～65℃下搅拌6～8h，反应结束磁铁分离，去离子水洗涤至中性，干燥得到固体，即为Fe3O4@SiO2‑
C＝C；
[0009](3)磁性分子印迹聚合物(EC
‑
MMIPs)的制备：取0.085g～0.092g氨基甲酸乙酯(EC)和0.3mL～0.34mL甲基丙烯酸(MAA)溶于50～60mL的N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)水溶液中，置于4℃冰箱预聚合8h～12h，再加入0.15g～0.20g Fe3O4@SiO2‑
C＝C、3.5mL～4mL交联剂、0.05g～0.08g引发剂，超声混合15min，在氮气保护下，60～65℃搅拌反应24h，反应结束后磁铁分离，洗涤干燥后得到磁性分子印迹聚合物(EC
‑
MMIPs)。
[0010]步骤(1)加热搅拌反应条件为：温度70℃～80℃，反应时间1h～1.5h。
[0011]步骤(2)中乙酸水溶液是乙酸和去离子水按照体积比1:10混合得到。
[0012]步骤(3)中N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)水溶液是DMF和去离子水按照体积比4:1混合得到。
[0013]步骤(3)交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)等；引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)等。
[0014]步骤(3)洗涤是用DMF和无水乙醇依次洗涤三次，再用乙醇乙酸混合液进行超声洗脱，每次20～30min，直至气相检测不到氨基甲酸乙酯，最后用甲醇洗脱除去乙酸，乙醇乙酸混合液是乙醇和乙酸体积比9:1～8:2混合得到的混合液。
[0015]本专利技术还提供所述磁性分子印迹聚合物作为氨基甲酸乙酯吸附剂的应用。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术结合共沉淀法和溶胶凝胶法一步制备硅烷化Fe3O4，制备得到的Fe3O4@SiO2质地细腻，分散性好，操作简便节省反应溶剂和时间，磁性分子印迹是在机械搅拌中反应得到，颗粒大小均匀，直径小，可实现氨基甲酸乙酯的特异性吸附。聚合物制备成本低，因具有磁性，在外加磁场下能快速达到固液分离，缩短处理时间。
附图说明
[0018]图1为磁性分子印迹聚合物扫面电镜图((a)EC
‑
NMIPs；(b)EC
‑
MMIPs)；
[0019]图2为制备过程不同产物的红外光谱图((a)Fe3O4；(b)Fe3O4@SiO2；(c)Fe3O4@SiO2‑
C＝C；(d)EC
‑
MMIPs)；
[0020]图3为制备过程不同产物的X射线衍射图((a)Fe3O4@SiO2；(b)Fe3O4@SiO2‑
C＝C；(c)EC
‑
MMIPs)；
[0021]图4为磁性分子印迹聚合物热重分析图；
[0022]图5为制备过程不同产物的磁滞回线图((a)Fe3O4；(b)Fe3O4@SiO2；(c)Fe3O4@SiO2‑
C＝C)；
[0023]图6为磁性分子印迹聚合物吸附曲线图((a)等温吸附；(b)动态吸附；(c)特异性吸附)。
具体实施方式
[0024]结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。除非特别说明，实施例中所使用的试剂、方法均为本领域常用的试剂，不做特别说明的情况下，均可以市场购买得到或者常规方法配制得到。
[0025]实施例1
[0026]一种氨基甲酸乙酯磁性分子印迹聚合物(EC
‑
MMIPs)的制备方法，包括如下步骤：
[0027](1)一步法制备硅烷化Fe3O4：称取FeCl3·
6H2O(2.8g)和FeCl2·
4H2O(1.0g)，加入去离子水60mL，无水乙醇30mL，8mL正硅酸四乙酯(TEOS)溶解并用浓氨水调pH值至10，N2保护下，70℃搅拌反应1.5h，然后室温继续搅拌反应18h，反应结束磁铁收集反应产物，去离子水冲洗产物至中性，真空干燥得到硅烷化的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4@SiO2)；
[0028](2)乙烯基改性Fe3O4@SiO2的合成：取3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS，2.5mL)溶于70mL乙酸
‑
水(1:10,v/v)溶液中室温搅拌6h，然后加入Fe3O4@SiO2(0.3g)超声
15min，60℃下机械搅拌反应8h，反应结合后磁铁分离，去离子水洗涤至中性，60℃真空干燥12h得到Fe3O4@SiO2‑
C＝C；
[0029](3)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)称取2.8g～3.0g FeCl3·
6H2O和1.0g～1.2g FeCl2·
4H2O，加入50mL～70mL去离子水、20mL～40mL无水乙醇、5～10mL正硅酸四乙酯溶解，并用浓氨水调pH值至10～12，N2保护下，加热搅拌反应，然后室温继续搅拌反应18h～20h，反应结束磁铁收集反应产物，去离子水冲洗产物至中性，真空干燥得到Fe3O4@SiO2；(2)量取1mL～4mL 3
‑
(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷溶于60mL～70mL乙酸水溶液中，室温下搅拌5h～6h，然后加入0.2g～0.4g Fe3O4@SiO2，55℃～65℃下搅拌6～8h，反应结束磁铁分离，去离子水洗涤至中性，干燥得到固体Fe3O4@SiO2‑
C＝C；(3)取0.085g～0.092g氨基甲酸乙酯和0.3mL～0.34mL甲基丙烯酸溶于50mL～60mL的N,N
‑
二甲基甲酰胺水溶液中，4℃预聚合8h～12h，再加入0.15g～0.20g Fe3O4@SiO2‑
C＝C、3.5mL～4mL交联剂、0.05g～0.08g引...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡旭佳，李红园，崔鸿伟，吴月，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：