System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法技术_技高网

一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法技术

技术编号:40578499 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-06 17:20
本发明专利技术公开一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,盐酸熏蒸甲壳素,粉碎,筛选,得甲壳素固体粒子;AIBN、N,N‑二乙基丙烯酰胺和2‑甲基‑2‑(十二烷基三硫代碳酸酯)丙酸加入乙酸乙酯,反应得聚N,N‑二乙基丙烯酰胺,与AIBN和丙烯酰胺溶于DMF,加N,N‑二乙基丙烯酰胺,聚合反应得线性温敏性嵌段;温敏性嵌段、氯钯酸铵、丙烯酸和丙烯酰胺溶于去离子水,加入甲壳素固体粒子、大豆油和EGDMA,搅拌得高内相Pickering乳液,加入过硫酸铵和N,N,N,N‑四甲基乙二胺,超声场和微波场辅助聚合,制得超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物。该制备方法能制得吸附速率较快的温敏性钯印迹聚合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能材料制备,涉及一种温敏性钯印迹微球的制备方法,具体涉及一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法


技术介绍

1、钯(palladium)具有优异的催化活性、热稳定性、化学惰性等,在国防安全和科技发展领域扮演重要角色。我国钯储量较少且矿物品位较低,而相较于原生矿物,含钯二次资源中钯的含量较多。因此为确保钯资源的供应,从二次资源中回收钯是十分有意义的。

2、采用特殊工艺制备的印迹聚合物(imprinted polymer)内部留下了与模板物质空间结构相同,并具有特异性吸附位点的印迹空腔。使得印迹聚合物具有可结构预定性、重复使用性良好、高选择性和低操作门槛等优势,被应用于诸多领域,具有广阔的应用前景。但是现有技术中仅在单一温度场下制备的印迹聚合物存在印迹位点分布不均匀、制备时间长、重现性差、制备条件严苛、单体利用率低等问题。不仅影响印迹聚合物的应用效果,还影响印迹聚合物在工业中的应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,能在较短时间内制备钯印迹微球。

2、为实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,按以下步骤进行:

3、1)将盛有3~4g甲壳素(实用级)的烧杯放入盛有100~150 ml盐酸的2 l干燥皿中,密封蒸发干燥皿后,在40 ℃温度下,盐酸熏蒸甲壳素8小时;熏蒸结束后,用大量去离子水冲洗熏蒸后的甲壳素,直至冲洗后的水呈现中性,然后在45 ℃温度下真空干燥至恒重,用功能粉碎机粉碎3分钟,筛选,得到粒径250~300目的甲壳素固体粒子;

4、2)按质量比1︰44~45︰774.5,分别取偶氮二异丁腈(aibn)、2-甲基-2-(十二烷基三硫代碳酸酯)丙酸和n,n-二乙基丙烯酰胺,再取乙酸乙酯,乙酸乙酯与n,n-二乙基丙烯酰胺的质量比为1~2︰1;

5、将偶氮二异丁腈、n,n-二乙基丙烯酰胺和2-甲基-2-(十二烷基三硫代碳酸酯)丙酸溶于乙酸乙酯中,置于25ml试管中,密封后在室温下通入纯度99.999%的氮气(n2)15分钟后,在70℃温度下反应36小时,用正己烷对产物进行沉淀,得到聚n,n-二乙基丙烯酰胺;

6、3)按质量比1︰435~437︰215~220,分别取偶氮二异丁腈、聚n,n-二乙基丙烯酰胺和丙烯酰胺,再分别取n,n-二乙基丙烯酰胺和n,n-二甲基甲酰胺(dmf);

7、聚n,n-二乙基丙烯酰胺与n,n-二乙基丙烯酰胺的质量比1︰0.365;

8、聚n,n-二乙基丙烯酰胺与n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1︰2.045;

9、将偶氮二异丁腈、聚n,n-二乙基丙烯酰胺和丙烯酰胺溶于n,n-二甲基甲酰胺,再加入n,n-二乙基丙烯酰胺,置于25ml试管中,密封后在室温下通入纯度为99.999%的氮气15分钟,在70℃温度下反应36小时,用第一混合溶液沉淀产物,得到温敏性嵌段,该温敏性嵌段为聚n,n-二乙基丙烯酰胺-g-聚(n,n-二乙基丙烯酰胺-g-丙烯酰胺);

10、第一混合溶液由正己烷和乙酸乙酯混合而成,正己烷和乙酸乙酯体积比为4︰1。

11、4)按质量比1︰0.3~5,分别取丙烯酸和丙烯酰胺,再分别取氯钯酸铵、温敏性嵌段、去离子水、大豆油、二甲基丙烯酸乙二醇酯(egdma)和步骤1)制得的甲壳素固体粒子;

12、氯钯酸铵与丙烯酸的质量比为1︰10~50;

13、丙烯酸与温敏性嵌段的质量比为1︰0.1;

14、甲壳素固体粒子与去离子水的质量比为1︰30~90;

15、丙烯酸与去离子水的质量比为1︰5;

16、去离子水与大豆油的体积比为1︰1~4;

17、二甲基丙烯酸乙二醇酯与去离子水的体积比为1︰0.7~2.5;

18、将温敏性嵌段、丙烯酰胺、丙烯酸和氯钯酸铵溶于去离子水中,得到质量体积浓度400~1000 g/l的第二混合溶液;第二混合溶液置于恒温振荡器中,在温度33℃、转速200r/min条件下自组装30min,然后依次加入甲壳素固体粒子、大豆油和二甲基丙烯酸乙二醇酯,温度25℃下以8000~13000 r/min的转速搅拌1~10min,得到高内相pickering乳液;

19、5)10 g高内相pickering乳液中加入0.5~2ml第三混合溶液,在超声波微波协同反应工作站中先在100~700w超声功率下超声反应30 min,然后在100~700w微波功率下反应10~180 min;反应结束后,用质量分数95 %的乙醇溶液洗脱油相;再用第四混合溶液作为洗脱液洗脱模板离子,真空干燥至恒重,制得超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物,该印迹聚合物是具有球型结构的微球。

20、第三混合溶液由体积相同的摩尔体积浓度4.382 mmol/l的过硫酸铵溶液和摩尔体积浓度8.606 mmol/l的n,n,n,n-四甲基乙二胺溶液混合而成。

21、第四混合溶液由体积相同且摩尔体积浓度均为1 mol/l的盐酸溶液和硫脲溶液混合而成。

22、本专利技术制备方法采用超声波微波协同反应工作站共辅助聚合,超声场的存在可以增加模板物质和单体的溶解度,使预聚混合物体系更加均匀,加速聚合反应;由于超声空化效应可能会破坏功能单体对模板物质的自组装结构,从而改变结合位点的分布,实现在温和的条件下生成更均匀的聚合物链和更高的产率,并有助于形成球形纳米颗粒。而微波场的存在不仅可以缩短印迹聚合物的制备时间,减少反应副产物,提高印迹聚合物的选择性,且产物具有更加均匀的颗粒形态、形状和狭窄的粒径分布。

23、本专利技术制备方法具有以下优点:

24、1、将甲壳素颗粒作为高内相pickering乳液的稳定粒子,使得甲壳素的应用范围进一步扩大。

25、2、采用可逆加成-断裂链转移使温敏性单体聚合反应得到线性温敏性嵌段,在外界温度发生变化时,由于温敏性嵌段发现溶胶/凝胶相转变而使得印迹孔穴发生变化,实现通过控制温度来实现高水平的吸附和解吸。

26、3、采用复合外场(超声场+微波场)辅助制备印迹微球,结合外场特征,缩短聚合反应时间,提高单体利用率,制备出粒径均匀的印迹微球。

27、4、结合高内相pickering乳液技术、温敏性技术和印迹技术,在超声波和微波共辅助条件下,在较短时间内制备出具有贯穿孔结构的温敏性印迹微球,缩短了制备时间,且具有较高的的吸附速率。

28、5、制得的温敏性钯印迹聚合物具有均匀的粒径分布,较短的制备时间,较快的吸附速率,且可以通过调节温度来达到高水平的吸附和解吸。

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【技术保护点】

1.一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于,该制备方法按以下步骤:

2.根据权利要求1所述的超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,甲壳素固体粒子的粒径为250~300目。

3.根据权利要求1所述的超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中,第一混合溶液由体积比为4︰1正己烷和乙酸乙酯混合而成。

4.根据权利要求1所述的超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于:所述步骤4)中,第二混合溶液的自组装是在温度33℃、转速200 r/min下自组装30min。

5.根据权利要求1所述的超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于:所述步骤4)中,第二混合溶液自组装,再依次加入甲壳素固体粒子、大豆油和二甲基丙烯酸乙二醇酯后,温度25 ℃下以转速8000~13000 r/min高速搅拌1~10min,得到高内相Pickering乳液。

【技术特征摘要】

1.一种超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于,该制备方法按以下步骤:

2.根据权利要求1所述的超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,甲壳素固体粒子的粒径为250~300目。

3.根据权利要求1所述的超声波微波共辅助温敏性钯印迹聚合物的制备方法,其特征在于:所述步骤3)中,第一混合溶液由体积比为4︰1正己烷和乙酸乙酯混合而成。

4.根据权利要求1所述的超声...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈振斌许万张慧娟王炳乾袁彩霞
申请(专利权)人:兰州理工大学
类型:发明
国别省市:

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