一种五氯苯酚表面印迹磁性微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种五氯苯酚表面印迹磁性微球及其制备方法，包括如下步骤：S1，将适量二价铁盐和三价铁盐溶于水得到第一混合溶液；S2，将适量氨水和腐殖酸盐溶于水得到第二混合溶液；S3，按合适比例将第二混合溶液一次性全部加入到第一混合溶液中，搅拌处理；待反应完毕后将产物经分离处理得到黑色固体，再经洗涤、干燥处理，即得腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球；S4，将S3所得微球分散于分散剂中，在搅拌状态下加入五氯苯酚反应；S5，往S4所得体系中先加APTES搅拌反应一段时间后再加入TEOS继续搅拌处理，反应完毕后分离固体产物，经洗涤、洗脱、干燥处理即得。该方法制得的五氯苯酚表面印迹磁性微球吸附性能优良。磁性微球吸附性能优良。磁性微球吸附性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种五氯苯酚表面印迹磁性微球及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环境污染物吸附去除
，具体涉及一种五氯苯酚表面印迹磁性微球及其制备方法。

技术介绍

[0002]氯酚类化合物是一类典型的持久性有机污染物，在自然环境中降解缓慢。其中，五氯苯酚是一种广谱杀菌剂，已经被广泛用作农药、除草剂、消毒剂和木材防腐剂。由于五氯苯酚的长期大量使用及不规范的处置，导致五氯苯酚在环境中广泛残留，对环境和人类健康产生了严重的安全隐患。
[0003]鉴于五氯苯酚对水环境和人体健康造成的潜在危害性，研究开发有效的方法分离和去除环境水样中的五氯苯酚是非常必要的。目前，对于五氯苯酚的去除方法主要包括高级氧化、电化学氧化、光催化降解、生物降解和吸附。在这些方法中，吸附法比较简便、易操作，非常适合用于环境水样中五氯苯酚的去除。近年来，分子印迹磁性微球作为一种高选择性的吸附材料，引起了研究者的广泛关注。以磁性Fe3O4作为载体，以不同的目标物作为模板分子，可以制备得到多种磁性分子印迹微球，实现对不同目标物的选择性吸附，磁性分子印迹微球材料在环境污染物的吸附去除方面获得了广泛的应用。而将磁性分子印迹微球用于对五氯苯酚的吸附去除研究比较少。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种五氯苯酚表面印迹磁性微球及其制备方法，可实现对环境水样中五氯苯酚的选择性高效吸附去除。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，包括如下步骤：S1，将适量二价铁盐和三价铁盐溶于水，得到第一混合溶液；S2，将适量氨水和腐殖酸盐溶于水，得到第二混合溶液；S3，按合适比例将所述第二混合溶液一次性全部加入到所述第一混合溶液中，搅拌处理；待反应完毕后将产物经分离处理得到黑色固体，再经洗涤、干燥处理，即得腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球；S4，将所述腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球分散于分散剂中，在搅拌状态下加入五氯苯酚反应一段时间；S5，往步骤S4所得体系中加入交联剂，继续搅拌处理，反应完毕后分离固体产物，经洗涤、洗脱、干燥处理即得所述五氯苯酚表面印迹磁性微球；其中，所述交联剂为APTES（3
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氨丙基三乙氧基硅烷）和TEOS（硅酸四乙酯，即四乙氧基硅烷），加入顺序为：先加APTES搅拌反应一段时间后再加入TEOS继续搅拌处理。
[0006]上述步骤S1
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S3是为了制备腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球（记为Fe3O4@HA）。
[0007]本申请中所述的腐殖酸盐选自腐殖酸、腐殖酸钾、腐殖酸钠中的至少一种。
[0008]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S1中，对混合体系加热至80
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90℃（比如82℃、85℃、88℃等），使反应产物二价铁盐和三价铁盐能完全溶解。
[0009]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S1中，二价铁与三价铁的摩尔比为1:1
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1:2，二价铁浓度为0.144
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0.216 mol/L，三价铁浓度为0.222
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0.296 mol/L；优选地，所述二价铁盐为FeSO4或 FeCl2，所述三价铁盐为FeCl3。
[0010]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S1中，所述第一混合溶液加热保温于80
‑
90℃（比如82℃、85℃、88℃等）。
[0011]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S2中，第二混合溶液中，氨水（即常用的工业氨水，即含氨25%～28%的水溶液）添加量按体积比为10
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20%，腐殖酸盐添加量为0.01
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0.02g/mL。将氨水和腐殖酸混合后可以形成腐殖酸铵，腐殖酸铵更容易与铁结合，从而将腐殖酸修饰到Fe3O4上。氨水的用量要适当，氨水不足，生成的腐殖酸铵少，氨水太多造成氨的挥发损失。
[0012]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，步骤S3中，应将第二混合溶液一次性全部加入到第一混合溶液中，即快速加入，而不是逐滴加入。
[0013]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S3中，所述第二混合溶液与所述第一混合溶液的体积比为1:2。
[0014]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S3中，所述搅拌处理的温度为80
‑
90℃（比如82℃、85℃、88℃等），时间为30
‑
60分钟（比如35min、40min、45min、50min、55min等）。如果温度较低则不能形成Fe3O4沉淀，如果温度过高则溶剂在反应过程中会蒸发损失。
[0015]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S3中，所述分离处理的方式是在外界磁场的作用下将得到的黑色固体与溶液进行磁分离。
[0016]上述步骤S4
‑
S5是为了制备五氯苯酚表面印迹磁性微球。
[0017]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S4中，所述分散剂为甲醇溶液。
[0018]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S4中，反应时间为1
‑
3h（比如1.5h、2h、2.5h等）。
[0019]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S4和步骤S5中，添加的所述腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球、五氯苯酚、APTES、TEOS的用量比为100mg：300
‑
500mg：10~20μL：10~40μL，且APTES和TEOS的体积比保持为1:1~4（比如1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5等）。
[0020]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S5中，先加APTES搅拌反应15
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30min（比如18min、20min、22min、25min、28min等），然后再加入TEOS，继续搅拌处理。
[0021]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S5中，反应的温度为60
‑
70℃（比如62℃、65℃、68℃等）、反应的时间为2
‑
4h（比如2.5h、3h、3.5h等）。温度过低时，不能将交联剂有效的聚合到Fe3O4@HA表面，温度过高时溶剂在反应过程中易蒸发损失。
[0022]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S5中，所述分离处理的方式是在外界磁场的作用下将固体产物与溶液进行磁分离。
[0023]上述五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，作为一种优选实施方式，步骤S5中，所述洗脱处理以甲醇
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醋酸溶液作为洗脱剂进行超声洗脱，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将适量二价铁盐和三价铁盐溶于水，得到第一混合溶液；S2，将适量氨水和腐殖酸盐溶于水，得到第二混合溶液；S3，按合适比例将所述第二混合溶液一次性全部加入到所述第一混合溶液中，搅拌处理；待反应完毕后将产物经分离处理得到黑色固体，再经洗涤、干燥处理，即得腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球；S4，将所述腐殖酸修饰的Fe3O4磁性微球分散于分散剂中，在搅拌状态下加入五氯苯酚反应一段时间；S5，往步骤S4所得体系中加入交联剂，继续搅拌处理，反应完毕后分离固体产物，经洗涤、洗脱、干燥处理即得所述五氯苯酚表面印迹磁性微球；其中，所述交联剂为APTES和TEOS，加入顺序为：先加APTES搅拌反应一段时间后再加入TEOS继续搅拌处理。2. 根据权利要求1所述的五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一混合溶液中，二价铁与三价铁的摩尔比为1:1
‑
1:2，二价铁浓度为0.144
‑
0.216 mol/L，三价铁浓度为0.222
‑
0.296 mol/L；步骤S2中，所述第二混合溶液中，氨水添加量按体积比为10
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20%，腐殖酸盐添加量为0.01
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0.02g/mL；步骤S3中，所述第二混合溶液与所述第一混合溶液的体积比为1:2。3. 根据权利要求2所述的五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，其特征在于，所述二价铁盐为FeSO4或 FeCl2，所述三价铁盐为FeCl3。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的五氯苯酚表面印迹磁性微球的制备方法，其特征在于，步骤S1中，对混合体系加热至80
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90℃，使反应产物二价铁盐和三价...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩亚萌，李书鹏，王蓓丽，郭丽莉，许铁柱，张孟昭，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：发明
国别省市：