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不同粒径的有机磷分子印迹聚合物微/纳球及其制备方法技术

技术编号:4273326 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术不同粒径的有机磷分子印迹聚合物微/纳球及其制备方法,涉及合成球型聚合物的方法。尝试了多种有机磷分子印迹聚合物的合成。本发明专利技术采用沉淀法,调整功能单体和交联剂的不同比例,来达到合成不同粒径的球型印迹聚合物的目的,而后筛选出最佳比例的分子印迹聚合物,按此比例合成了7种球型有机磷分子印迹聚合物。本发明专利技术的粒径范围为40nm~2.5微米。将一定比例的模板、功能单体和致孔剂超声,预聚几小时后,加入一定的交联剂和引发剂,超声,通氮气后分两步进行反应,第一步在40min内将温度从室温升至60℃,第二步在60℃下反应24h,转速r为30rpm。本法操作简单,重现性好,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种合成球型聚合物的方法,具体为合成不同大小的乙酰甲胺磷球型分子印迹聚合物的制备方法,然后从中筛选出最佳的分子印迹聚合物,按此比例合成了 7种球型有机磷分子印迹聚合物。
技术介绍
有机磷农药是用于防治植物病、虫、害的含有机磷农药的有机化合物。这一类农药 品种多、药效高,用途广,易分解,在人、畜体内一般不积累,在农药中是极为重要的一类化 合物。但有不少品种对人、畜的急性毒性很强,在使用时特别要注意安全,近年来,高效低毒 的品种发展很快,逐步取代了一些高毒品种,使有机磷农药的使用更安全有效。乙酰甲胺磷 (ac印hate)是其中的一种高效、低毒、低残留、内吸性强、残效期长的广谱性有机磷杀虫剂, 它为内吸杀虫剂,具有胃毒和触杀作用并可杀卵,有一定的熏蒸作用,是缓效型杀虫剂,在 施药后初效作用缓慢,2-3天后效果显著,后效作用强,适用于蔬菜、茶树、烟草、果树、棉花、 水稻、小麦、油菜等作物,防治多种咀嚼式、剌吸式口器害虫和害螨。其药效与甲胺磷相同, 但毒性远远低于乙酰甲胺磷。经过多年实验证明乙酰甲胺磷是取代甲胺磷的最理想药剂 之一。 但是有机磷农药大量使用后,农药残留通过食物链作用在人体累积容易致畸、致 癌、致突变,而且还对生态环境造成严重的污染与危害,而且随着农作物害虫的抗药性增 强,田间农药的用量也逐渐增大。因此,如何提高检测的灵敏度已成为许多科学工作者普遍 关心的问题。目前有机磷农药的主要检测方法有高效液相色谱法,气相色谱法、薄层色谱 法、超临界流体色谱、毛细管电泳、生物检测技术等,并采用了一些联用技术,如气质联用, 液质联用。这些方法测定农产品的农药残留量时要经过一系列样品前处理过程,样品前处 理过程的好坏直接影响整个分析结果的准确性。20世纪90年代以来,样品前处理技术不断 被引入农药残留分析中,主要包括超声波提取、微波加热提取、凝胶渗透色谱、基质固相分 散萃取、分子印迹合成受体技术、固相萃取、固相微萃取、超临界流体提取等。其中固相萃取 是最常用的样品前处理技术之一,但是使用的吸附填料缺乏专一选择性,对样品中痕量有 机磷检测提取净化效率较低,影响结果的准确性。 分子印迹聚合物具有亲合性好、选择性高、稳定性好、使用寿命长、应用范围广等 优点,己在色谱分离、固相萃取、生物模拟、生物传感器以及膜分离等诸多领域得到广泛的 研究和发展,并有望在临床医学、天然药物、环境检测、生物工程以及食品工程等领域形成 产业化规模的应用。 分子印迹最早的起源可追溯到Fischer的锁和钥匙、Pauling的抗 原和抗体以及Dickey的专 一 性吸附的概念(王永健,离子交换与吸附,2001 , 17(4) :360 368)。但直到二十世纪七十和八十年代,现代分子印迹技术(Molecularly imprinting technology, MIT)才有了真正的突破。特别是Wulff (G. Wulff , Anew. Chem. Int. Ed. Engl. , 1995,34, 1812-1832)等人在共价型分子印迹技术和Mosbach(G. Vlatakis,L. I.Andersson, R.Muller, K. Mosbach, Nature, 1993, 361, 645-647)等人在非共价型分子 印迹技术上的开拓性工作,使得分子印迹技术得到了蓬勃的发展。其基本原理是将模板分 子与能和其有作用位点的功能单体相互作用,在交联剂和引发剂的作用下形成聚合物,用 洗脱液除去模板分子之后,聚合物中就留下了空间、其形状及官能基团与原来模板分子几 乎完全匹配的孔穴,这些孔穴可以在复杂的样品中将模板分子提取出来,从而达到分离、纯 化、富集的目的。 分子印迹聚合物具有立体构效和相互作用位点双重识别能力,同时具有一定的机 械强度和耐酸碱及热的稳定性,可视为性能优良的吸附剂。分子印迹聚合物作为固相萃取 填料是分子印迹技术最具应用前途的一个领域。传统固相萃取的目标物与吸附剂之间的作 用力是非特异性的,通常需对萃取和洗脱条件进行仔细选择,而且对不同基质的分离与分 析物需要选择不同的柱填料,从而限制了 SPE的进一步发展。分子印迹固相萃取材料用于 环境样品和农用药品的富集是十分有效的,它与传统的固相萃取技术相似,同样包括预处 理、上样、淋洗、洗脱四步,但是它比传统的固相萃取填料具有更高的特异性,因此能够更好 的目标物进行富集,还能够排除大量基质的影响,实现准确、快速和痕量物质的含量测定, 提高了检测的灵敏度,而且分子印迹技术在色谱柱等领域展现了良好的应用前景。分子印 迹聚合物已在色谱分离、固相萃取、生物模拟、生物传感器以及膜分离等诸多领域得到广泛 的研究和发展,并有望在临床医学、天然药物、环境检测、生物工程以及食品工程等领域形 成产业化规模的应用。 制备分子印迹聚合物最基本,最简单的方法就是本体法,但是这种方法繁琐,浪 费严重,而且得到的颗粒形状不规则,大小不一 (Q. Z. ZHU, DietmarKno卯,Environ. Sci. Technol. , 2002, 36, 5411-5420),这就局限了这种方法的应用前景。另外,分子印迹聚合物 可以制成分子印迹膜,但是其识别能力和膜传递性能不足(李婧娴,董声雄等,高分子通 报,2007(1) :40-44)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不同粒径的有机磷分子印迹聚合物微/纳球,它有操 作简单,聚合物形貌规则的特点。 本专利技术的有机磷分子印迹聚合物微/纳球的制备方法,是通过如下步骤制备 1)将模板分子、功能单体、致孔剂混合,超声,预聚; 2)加入交联剂和引发剂,超声,通氮,封口 ; 3)将温度从室温升至60°C 100°C ,恒温反应; 4)用乙腈将印迹聚合物洗涤,然后用洗脱液除去模板分子; 5)将除去模板分子后的聚合物用甲醇洗至中性,在丙酮中浸泡,真空干燥,得到球 型有机磷分子印迹聚合物。 所述的功能单体可以是甲基丙烯酸,即MAA。 所述的交联剂可以是二乙烯基苯,即DVB。 所述的引发剂可以是偶氮二异丁腈,即AIBN。 所述的功能单体和交联剂的摩尔比为4 : 1-32之间。 所述的致孔剂可以是乙腈。 所述的有机磷具体为乙酰甲胺磷、丙溴磷、毒死蜱、马拉硫磷、乐果、三唑磷或辛硫磷。所述的微球粒径范围为40nm-2. 5 y m。 本专利技术方法所制备的乙酰甲胺磷分子印迹聚合物微/纳球,粒径范围为 40nm-2. 5 y m,形状规则,大小较为均一,能满足多种应用的需求,纳米级颗粒的吸附量大, 微米级颗粒能应用于固相萃取,色谱柱等,为其应用提供了更为广阔的前景,并且能合成多 种球型有机磷杀虫剂的分子印迹聚合物。附图说明1为本专利技术实施例1所制备的乙酰甲胺磷聚合物微2为本专利技术实施例2所制备的乙酰甲胺磷聚合物微 3为本专利技术实施例3所制备的乙酰甲胺磷聚合物微 4为本专利技术实施例4所制备的乙酰甲胺磷聚合物微 5为本专利技术实施例5所制备的乙酰甲胺磷聚合物微 6为本专利技术实施例6所制备的丙溴磷聚合物微 7为本专利技术实施例7所制备的毒死蜱聚合物微纳球的TEM图 纳球的SEM图 纳球的SEM图 纳球的SEM图 纳球的SEM图 纳球的SEM纳球的SEM图;8为本专利技术实施例8所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种有机磷分子印迹聚合物微/纳球的制备方法,其特征在于,它是通过如下步骤制备:1)将模板分子、功能单体、致孔剂混合,超声,预聚;2)加入交联剂和引发剂,超声,通氮,封口;3)将温度从室温升至60℃~100℃,恒温反应;4)用乙腈将印迹聚合物洗涤,然后用洗脱液除去模板分子;5)将除去模板分子后的聚合物用甲醇洗至中性,在丙酮中浸泡,真空干燥,得到球型有机磷分子印迹聚合物。

【技术特征摘要】
一种有机磷分子印迹聚合物微/纳球的制备方法,其特征在于,它是通过如下步骤制备1)将模板分子、功能单体、致孔剂混合,超声,预聚;2)加入交联剂和引发剂,超声,通氮,封口;3)将温度从室温升至60℃~100℃,恒温反应;4)用乙腈将印迹聚合物洗涤,然后用洗脱液除去模板分子;5)将除去模板分子后的聚合物用甲醇洗至中性,在丙酮中浸泡,真空干燥,得到球型有机磷分子印迹聚合物。2. 根据权利要求1所述的有机磷分子印迹聚合物微/纳球的制备方法,其特征在于,所 述的功能单体是甲基丙烯酸,即MAA。3. 根据权利要求l所述的有机磷分子印迹聚合物微/纳球的制备方法,其特征在于,所 述的交联剂是二乙烯基苯,即DVB。4. 根据权利要求l所述的有机磷分子印迹聚合物微/纳球的制备方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈朗星蒲晓蕾马晓辉何锡文张玉奎
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:12[中国|天津]

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