一种基于凹凸棒土的硼亲和表面印迹吸附剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于功能材料制备领域，公开了一种基于凹凸棒土的制霉菌素吸附剂的制备方法。具体制备步骤为：(1)将凹凸棒土进行预处理；(2)在预处理后的凹凸棒土表面包裹一层多巴胺；(3)在多巴胺上修饰一层溴引发剂(4)通过自由基聚合的方法制备具有硼亲和作用的表面印迹吸附材料；(5)对材料进行制霉菌素的吸附测试。该制备方法所得到的吸附分离材料具有优良的传质动力学性能和吸附效率，且成本较低、制备简单，对于制霉菌素具有特异性吸附作用，可应用于制霉菌素粗品的提纯。用于制霉菌素粗品的提纯。用于制霉菌素粗品的提纯。

【技术实现步骤摘要】
一种基于凹凸棒土的硼亲和表面印迹吸附剂的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及凹凸棒土表面印迹吸附剂的制备方法，具体涉及一种应用于制霉菌素分离纯化的分子印迹型吸附材料的制备方法。

技术介绍

[0002]凹凸棒土，简称凹土(attapulgite，ATP)，又名坡缕石(palygorskite)，是一种层链状过渡结构的含水镁铝硅酸盐矿物，理论化学式为Si8Mg5O
20
(OH)2(OH2)4·
4H2O，是一种稀有非金属矿物原料。其晶体呈棒状或纤维状，晶体结构中同时具有硅氧四面体和纵向侧链，各链层单元通过Si
‑
O
‑
Si键连接，形成截面尺寸为0.37nm
×
0.64nm的沸石状通道。凹凸棒土因具有棒状的晶体形貌、独特的孔道结构以及大的比表面积，使其具有良好的吸附、净化、脱色等性能，被广泛应用于化工、环保、农业、冶金等领域。凹土具有价格低廉、比表面积大、表面硅羟基丰富等特点，因此可以作为优良的吸附剂和吸附剂载体。另外，研究发现凹凸棒石表面存在电荷不平衡现象，这有利于提高其吸附性能。
[0003]分子印迹技术是当前发展高选择性材料的主要方法之一，其原理是模仿自然界抗原
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抗体反应机理，在聚合物材料中引入分子识别位点，从而制备在空间和结合位点上与特定目标分子相匹配的、具有特定预定选择性的高分子化合物。在制备过程中将模板分子与功能单体通过共价、非共价或金属协同作用形成预聚合物，在交联剂的作用下功能单体发生聚合，将模板分子固定在聚合物中，最后脱除模板分子后即可在聚合物材料上留下与模板分子在大小、形状和官能团的方向上都互补的空穴结构。空穴不仅保留了与模板分子化学结构互补的官能团的有序排列，也维持了它的整个空间构象，所以当材料再次遇到模板分子时，可发生特异性的结合。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种以凹凸棒土为载体的分子印迹吸附分离材料的制备方法，并将该材料应用于制霉菌素的分离纯化。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：基于凹凸棒土的硼亲和表面印迹吸附剂的制备方法及应用，具体方案包括：(1)将凹凸棒土超声分散于盐酸溶液中，然后加入表面活性剂，在室温下搅拌浸泡20h，过滤；(2)将过滤后的凹凸棒土在真空条件下煅烧，得到活化的凹凸棒土；(3)将活化的凹凸棒土分散于Tris
‑
HCl(1.5M，pH 8.8)缓冲溶液中，加入多巴胺盐酸盐引发多巴胺自聚反应，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在50℃下于真空烘箱中烘干后得到表面包覆多巴胺的凹凸棒土；(4)将包覆多巴胺的凹凸棒土分散于有机溶剂中，加入BIBB和三乙胺，搅拌反应，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在50℃下于真空烘箱中烘干后得到表面修饰的凹凸棒
土；(5)向反应器中加入有机溶剂、经表面修饰的凹凸棒土、制霉菌素模板分子和功能单体进行预组装，然后加入交联剂EGDMA和引发剂，于50℃条件下在凹凸棒土表面引发自由基聚合；(6)将反应液过滤，用甲醇:水＝3:1将模板分子洗脱，然后用水洗涤，在50℃下于真空烘箱中烘干后得到具有硼亲和作用的凹凸棒土基表面印迹吸附剂；(7)将制霉菌素样品配制成溶液，加入吸附剂，采用紫外光谱法对吸附剂进行吸附测试。
[0006]本专利技术具有以下特点：(1)采用凹凸棒土作为吸附剂的载体，凹凸棒土具有价格低廉、孔径均匀、比较面积大等优点，同时通过特殊的预处理方法使孔道大小和制霉菌素的分子大小相匹配，有助于增加制霉菌素的传质速率和吸附容量；(2)采用分子印迹聚合物作为制霉菌素的吸附剂，分子印迹聚合物中形成的识别位点和模板分子之间具有类似锁孔
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钥匙的特异性匹配关系。这种匹配关系特异性较强，选择性较好，具有极好的分离效果；(3)采用苯环上同时带有烯基和三个硼酸基团的苯三硼酸衍生物作为功能单体，可通过不同位置的硼酸精确调节与制霉菌素的作用方向，从而大大增加对于制霉菌素的吸附选择性。
附图说明：
[0007]图1为本专利技术中凹土基分子印迹吸附材料的制备流程图。
[0008]图2为本专利技术中吸附剂与制霉菌素的相互作用示意图。
具体实施方式
[0009]以下对于本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0010]实施例1
[0011](1)向圆底烧瓶中加入10g凹凸棒土和500mL 10％的盐酸，超声分散10min，然后加入500mg硬脂基聚氧乙烯(2)醚，搅拌浸泡20h，过滤。
[0012](2)将过滤后的凹凸棒土在50mmHg真空度的条件下煅烧4h，温度控制在300℃左右。
[0013](3)向反应器中加入1g活化的凹凸棒土和30mL Tris
‑
HCl(1.5M，pH 8.8)缓冲溶液中，超声分散10min，然后加入5g多巴胺盐酸盐引发多巴胺自聚反应，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在50℃下于真空烘箱中烘干后得到表面包覆多巴胺的凹凸棒土。
[0014](4)向反应器中加入上一步包覆多巴胺的凹凸棒土和30mL四氢呋喃，超声分散10min，然后加入0.5mL BIBB和1mL三乙胺，于室温下搅拌反应2h，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在50℃下于真空烘箱中烘干后得到表面修饰的凹凸棒土。
[0015](5)向反应器中加入1g表面接溴的凹凸棒土和20mL甲醇，超声分散10min，然后加入1mmol制霉菌素模板分子和5mmol功能单体5
‑
烯基
‑
1,2,3
‑
苯三硼酸进行预组装，然后加
入10mmol交联剂EGDMA和0.5mmol引发剂BPO，于50℃下在凹凸棒土表面引发自由基聚合。
[0016](6)将反应液过滤，用甲醇:水＝3:1作为洗脱剂将模板分子洗脱，然后用水洗涤，在50℃下于真空烘箱中烘干后得到具有硼亲和作用的凹凸棒土基表面印迹吸附剂。
[0017](7)取0.5mmol制霉菌素样品溶于20mL DMF配制成溶液，加入1g吸附剂，搅拌吸附1h，经过滤后采用紫外光谱法测试吸附剂的吸附效率。
[0018]实施例2
[0019](1)向圆底烧瓶中加入10g凹凸棒土和350mL 20％的盐酸，超声分散10min，然后加入300mg油基聚氧乙烯(10)醚，搅拌浸泡20h，过滤。
[0020](2)将过滤后的凹凸棒土在30mmHg真空度的条件下煅烧4h，温度控制在400℃左右。
[0021](3)向反应器中加入1g活化的凹凸棒土和30mL Tris
‑
HCl(1.5M，pH 8.8)缓冲溶液中，超声分散10min，然后加入5g多巴胺盐酸盐引发多巴胺自聚反应，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在50℃下于真空烘箱中烘干后得到表面包覆多巴胺的凹凸棒土。
[0022](4)向反应器中加入上一步包覆多巴胺的凹凸棒土和30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制霉菌素分子印迹吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：(1)将凹凸棒土超声分散于盐酸溶液中，然后加入表面活性剂，搅拌浸泡20h，过滤；(2)将过滤后的凹凸棒土在真空条件下煅烧，得到活化的凹凸棒土；(3)将活化的凹凸棒土分散于Tris
‑
HCl缓冲溶液中，加入多巴胺盐酸盐引发多巴胺自聚反应，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在真空烘箱中烘干后得到表面包覆多巴胺的凹凸棒土；(4)将包覆多巴胺的凹凸棒土分散于有机溶剂中，加入2
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溴异丁酰溴(BIBB)和三乙胺，搅拌反应，反应结束后经乙醇和水洗涤，最后在真空烘箱中烘干后得到表面修饰的凹凸棒土；(5)向反应器中加入有机溶剂、经表面修饰的凹凸棒土、制霉菌素模板分子和功能单体进行预组装，然后加入交联剂乙二醇二甲醚丙烯酸酯(EGDMA)和引发剂，在加热条件下在凹凸棒土表面引发自由基聚合；(6)将反应液过滤，用洗脱剂将模板分子洗脱，然后用水洗涤，于真空烘箱中烘干后得到具有硼亲和作用的凹凸棒土基表面印迹吸附剂；(7)将制霉菌素样品配制成溶液，加入吸附剂，采用紫外光谱法对吸附剂进行吸附测试。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的盐酸溶液浓度为10～30％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的表面活性剂包括硬脂基聚氧乙烯(2)醚、硬脂基聚氧乙烯(10)醚、硬脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫星辰，潘建明，张秋鑫，李恒宇，张恒，
申请(专利权)人：镇江淇奥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：