CN105482025B - 反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物 - Google Patents
反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105482025B CN105482025B CN201610000139.5A CN201610000139A CN105482025B CN 105482025 B CN105482025 B CN 105482025B CN 201610000139 A CN201610000139 A CN 201610000139A CN 105482025 B CN105482025 B CN 105482025B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methylene blue
- imprinted polymer
- molecularly imprinted
- template molecule
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
- C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
- C08F2/30—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents non-ionic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹材料的制备方法，是将模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂按质量配比充分混合配制成澄清的反相微乳液，超声5~10min后，室温下静置；将单体、致孔剂、水按质量比加入锥形瓶，使它们充分混合后与之前制得的反相微乳液混合；加入交联剂和引发剂，超声5~10min后，用保鲜膜密封后置于60‑70℃的恒温振荡器中反应3~5小时得到块状的聚合物，将其研磨成细粒后浸泡洗涤4小时，除去印迹的模板分子及残留的有机物；在70℃真空干燥24 h，得到分子印迹材料，经检测，该分子印迹材料对亚甲基蓝的吸附量最大为3628 mg／g。本发明采用分子印迹技术制备吸附和富集亚甲基蓝的高分子材料，对于染料的环境污染治理，具有十分重要的经济和社会意义。
Description
技术领域
本发明属于吸附材料制备技术领域，具体涉及一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物的制备方法。
背景技术
亚甲基蓝是水溶性偶氮染料化合物，在工业上常用于纸张、棉麻、皮革的印染和竹、木的着色，也可用于制造墨水和生物、细菌组织的染色等方面，用量大且排放的废水多。亚甲基蓝带有复杂的芳环结构，在水溶液中会形成 +1价有机“阳离子型”的季胺盐离子基团，具有一定的毒性和生物积聚性，在自然条件下很难降解，是染料黑液类难降解有机污染物的典型代表之一。急性摄入大量的亚甲基蓝会引起心率增加、呕吐、休克及四肢麻痹等，除此之外，高剂量的亚甲基蓝还会导致亨氏小体贫血或其他红细胞形态改变的症状，降低红细胞寿命。
亚甲基蓝废水处理方法有生物处理法、化学氧化法、絮凝沉淀法、吸附法和光催化降解法等, 吸附法因不会引入新的污染物, 能耗较低且能从废水中富集分离有机污染物,因而受到广泛关注。目前工业上多使用活性炭来吸附工业污水中的亚甲基蓝，此外也有使用沸石、离子交换树脂以及复合物吸附材料等其他吸附材料吸附亚甲基蓝的报道。时至今日，研究人员已对数百种价格低廉的吸附剂进行了研究，其中包括工农业的固体废弃物和自然界中一些易得到的物质，对农业中的固体废弃物作为吸附剂研究的有：榛子壳、花生、红杉树、枫树、锯屑、松树皮及稻壳等。科研人员也研究了工业上的副产物像木质素、硅藻土、磁黄铁矿、褐煤、霰石、天然沸石、粘土、高岭石、泥煤以及粉煤灰等。值得注意的是，关于人工合成分子印迹材料吸附和脱附亚甲基蓝的相关研究目前还鲜见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹材料的制备方法，适用于亚甲基蓝的污水处理。
为实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
1) 反相微乳液按下列组分和配比制备：将模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂按质量配比充分混合配制成澄清的反相微乳液，超声5~10min后，室温下静置。模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂的质量比为 1 : 1700~1800 : 2700~2800 :2900~3000 : 9000~10000。
所述的模板分子是亚甲基蓝，所述的油是环己烷，所述的助表面活性剂是正辛醇，所述的表面活性剂是OP-10。
2) 分子印迹聚合物的制备：将单体、致孔剂、水按质量比为1 : 1~2 : 2~3加入锥形瓶，超声10~30min，使它们充分混合，按与单体质量比为 1.5~2 : 1加入步骤1)制得的反相微乳液，分别按单体质量的2%~8% 加入交联剂和引发剂，超声5~10min后，用保鲜膜密封后置于60-70℃的恒温振荡器中反应3~5小时得到块状的聚合物；将其研磨成细粒后，分别用浓度为0.1~0.3 mol/L的模板分子去除剂的水溶液、甲醇-乙酸溶液（体积比为 9 : 1）、甲醇和蒸馏水浸泡洗涤4小时，除去印迹的模板分子及残留的有机物；过滤，在70 ℃真空干燥 24 h，得到分子印迹聚合物，备用。
所述的单体是丙烯酸，所述的致孔剂是乙腈，所述的交联剂是N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，所述的引发剂是偶氮二异丁腈，所述的模板分子去除剂是十二烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
本发明的优点和有益效果如下：
通过本方法制得的分子印迹聚合物具有优异的亚甲基蓝吸附能力，其对亚甲基蓝的吸附量最高可达3628 mg/g，显著高于商业活性炭的吸附能力 (其对亚甲基蓝的吸附量为300-350 mg/g)；吸附亚甲基蓝的平均重复利用效率可达93.0 %。
本发明制备的吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物对亚甲基蓝的吸附量随着亚甲基蓝溶液浓度的增加而增大，尤其在高浓度下仍然具有超强的吸附作用，可用于工业用水和废水的净化及重度污染水体的去除亚甲基蓝。
附图说明
图1 是实施例1中制备的吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物的扫描电镜图；从图中可以观察到本发明制备的分子印迹聚合物表面粗糙有沟壑，且结构相对疏松,层次分明立体性强，为亚甲基蓝的吸附提供了良好的通道和吸附界面，使得其具有很强的吸附能力。
图2 是等量活性炭、高吸水树脂和实施例1中制备的分子印迹聚合物对不同浓度亚甲基蓝吸附性能的对比图(其中，a: 亚甲基蓝溶液初始浓度为 0.4 mmol L-1 ；b: 亚甲基蓝溶液初始浓度为 4 mmol L-1；0：亚甲基蓝原溶液；1：分子印迹聚合物吸附后溶液；2：活性炭吸附后溶液； 3：高吸水树脂吸附后溶液) 。
图3 是实施例1中制备的分子印迹聚合物进行六次重复吸附亚甲基蓝的效率。
具体实施方式
本发明的具体实施方案和效果将通过以下实施例说明，但不以此限定本发明的实施范围。
实施例1
上述分子印迹聚合物的制备方法包含以下步骤：
1) 反相微乳液的制备：分别称取0.56 mg的亚甲基蓝、1g的蒸馏水、1.55g的环己烷、l.64g的正辛醇和5.2g的OP-10充分混合配制成澄清的微乳液，超声5~10min后，室温下静置。
2) 分子印迹聚合物的制备：将5.2g 的丙烯酸、6.3g 的乙腈溶液和15g的蒸馏水超声10 min与1)中的微乳液混合，加入0.25g的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，0.25g 偶氮二异丁腈，超声5~10min后用保鲜膜密封，在70℃的恒温振荡器中反应 4h 得到块状的聚合物；将其研磨成细粒，分别使用浓度为0.1mol/L的十二烷基磺酸钠的水溶液，体积比为 9 : 1的甲醇-乙酸溶液、甲醇和蒸馏水浸泡洗涤4小时；过滤后，在70℃真空干燥 24 h，得到分子印迹聚合物。
上述制备的吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物，在25℃吸附3 h，对亚甲基蓝的吸附量为3628mg／g。
实施例2
上述分子印迹聚合物的制备方法包含以下步骤：
1) 反相微乳液的制备：分别称取0.56mg的亚甲基蓝、1g的蒸馏水、1.55g的环己烷、l.64g的正辛醇和5.2g的OP-10充分混合配制成澄清的微乳液，超声5~10min后，室温下静置。
2) 分子印迹聚合物的制备：将5.2g 的丙烯酸、7.0g 的乙腈溶液和15g的蒸馏水超声10 min与 1)中的微乳液混合，加入0.2g N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，0.2g 偶氮二异丁腈，超声5~10min后用保鲜膜密封，在65℃ 的恒温振荡器中反应 4h 得到块状的聚合物；将其研磨成细粒，分别使用浓度为0.2mol/L的十二烷基硫酸钠的水溶液，体积比为 9 : 1的甲醇-乙酸溶液、甲醇和蒸馏水浸泡洗涤4小时；过滤后，在70℃真空干燥 24 h，得到分子印迹聚合物。
上述制备的吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物，在25℃吸附3h，对亚甲基蓝的吸附量为3556 mg／g。
实施例3
上述分子印迹聚合物的制备方法包含以下步骤：
1) 反相微乳液的制备：分别称取0.50mg的亚甲基蓝、1g的蒸馏水、5.2g的OP-10、1.55g的环己烷、l.64g的正辛醇和5.2g的OP-10充分混合配制成澄清的微乳液，超声5~10min后，室温下静置。
2) 分子印迹聚合物的制备：将5.2g 的丙烯酸、5.7g 的乙腈溶液和15g的蒸馏水超声10 min与 1)中的微乳液混合超声10 min，加入0.3g的N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，0.3g偶氮二异丁腈，超声5~10min后用保鲜膜密封，在60℃的恒温振荡器中反应 5h 得到块状的聚合物；将其研磨成细粒，分别使用浓度为0.1mol/L的十二烷基苯磺酸钠的水溶液，体积比为 9 : 1的甲醇-乙酸溶液、甲醇和蒸馏水浸泡洗涤4小时；过滤后，在65℃真空干燥 24 h，得到分子印迹聚合物。
上述制备的吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物，在25℃吸附3 h，对亚甲基蓝的吸附量为3492 mg／g。
Claims (3)
1.一种高效吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物的制备方法，包括：
1)反相微乳液按下列组分和配比制备：将模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂按质量配比充分混合配制成澄清的反相微乳液，超声5～10min后，室温下静置；模板分子、水、油、助表面活性剂和表面活性剂的质量比为1:1700～1800:2700～2800:2900～3000:9000～10000；所述的模板分子是亚甲基蓝，油是环己烷，助表面活性剂是正辛醇，表面活性剂是OP-10；
2)分子印迹聚合物的制备：将单体、致孔剂、水按质量比为1:1～2:2～3加入锥形瓶，超声10～30min，使它们充分混合，按与单体质量比为1.5～2:1加入步骤1)制得的反相微乳液，分别按单体质量的2％～5％加入交联剂和引发剂，超声5～10min后，用保鲜膜密封后置于60-70℃的恒温振荡器中反应3～5小时得到块状的聚合物；将其研磨成细粒后用浓度为0.1～0.3mol/L的模板分子去除剂的水溶液、体积比为9:1的甲醇-乙酸溶液、甲醇和蒸馏水浸泡洗涤4小时，除去印迹的模板分子及残留的有机物；过滤，在70℃真空干燥24h，得到分子印迹聚合物；所述的单体为丙烯酸，致孔剂为乙腈，交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为偶氮二异丁腈。
2.权利要求1所述的分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：模板分子去除剂为十二烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
3.根据权利要求1至2任意一项所述方法制得的分子印迹聚合物在吸附亚甲基蓝方面的用途。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610000139.5A CN105482025B (zh) | 2016-01-01 | 2016-01-01 | 反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610000139.5A CN105482025B (zh) | 2016-01-01 | 2016-01-01 | 反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105482025A CN105482025A (zh) | 2016-04-13 |
| CN105482025B true CN105482025B (zh) | 2019-01-25 |
Family
ID=55669320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610000139.5A Active CN105482025B (zh) | 2016-01-01 | 2016-01-01 | 反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105482025B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110698596A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-17 | 浙江大学山东工业技术研究院 | 一种肌酐分子印迹聚合物、丝网印刷电极及其制备方法 |
| CN113030025A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-25 | 天津大学 | 一种检测磺胺脒的分子印迹光子晶体的制备方法及其应用 |
| CN115254048B (zh) * | 2021-04-30 | 2023-06-13 | 南京大学 | 基于反相微乳液的分子印迹及包覆聚合物、制备方法及用途 |
| CN113861358B (zh) * | 2021-09-06 | 2024-06-14 | 成都通德药业有限公司 | 磁性穿心莲内酯印迹聚合物及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7105289B2 (en) * | 2001-04-11 | 2006-09-12 | Aspira Biosystems, Inc. | Inverse emulsion methods of making polymeric imprint beads |
| FR2921065B1 (fr) * | 2007-09-17 | 2009-11-27 | Univ Haute Alsace | Procede de fabrication de (co)polymeres a empreinte(s) moleculaire(s) par photopolymerisation sous ondes evanescentes, (co)polymeres obtenus et leurs applications |
| CN103881018B (zh) * | 2014-03-03 | 2016-06-15 | 江苏大学 | 一种通过悬浮聚合制备温敏型分子印迹聚合物的方法 |
-
2016
- 2016-01-01 CN CN201610000139.5A patent/CN105482025B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105482025A (zh) | 2016-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Feasibility of industrial-scale treatment of dye wastewater via bio-adsorption technology | |
| CN109499542B (zh) | 一种磁性水滑石修饰的改性生物炭复合材料的制备方法与应用 | |
| Ramrakhiani et al. | Surface modification of naturally available biomass for enhancement of heavy metal removal efficiency, upscaling prospects, and management aspects of spent biosorbents: a review | |
| CN105482025B (zh) | 反相微乳聚合法制备吸附亚甲基蓝用分子印迹聚合物 | |
| Chu et al. | Biosorption of heavy metals and dyes from industrial effluents by microalgae | |
| CN112679731B (zh) | 一类含有磺酸基团的共价有机框架材料及其制备和应用 | |
| CN106076276B (zh) | 一种工业废水处理用吸附剂及其制备方法 | |
| CN105056911B (zh) | 一种重金属吸附凝胶材料及其环境布阵治理方法 | |
| CN105854828B (zh) | 一种腐殖酸微球及其制备方法及应用 | |
| CN114042387B (zh) | 光催化降解染料废水分离多层复合膜及其制备方法与应用 | |
| CN111420630A (zh) | 一种氢氧化镁改性硅藻土除磷剂的制备及再生方法 | |
| CN105110544B (zh) | 一种大孔树脂处理稀碱废水的方法 | |
| CN110813261A (zh) | 一种用于废水处理的磁性壳聚糖/蒙脱土/腐殖酸复合微胶囊吸附材料的制备方法 | |
| CN100537021C (zh) | 一种氨化菌丝体吸附剂的制备方法 | |
| CN100522347C (zh) | 2,4-二氨基苯磺酸共聚改性聚苯胺汞离子吸附剂及其制备方法 | |
| CN107413305A (zh) | 聚苯胺‑硅藻土/Fe3 O4‑壳聚糖复合材料的制备方法 | |
| CN108927101A (zh) | 一种针状纳米羟基氧化铁吸附剂及其制备方法 | |
| CN105771912A (zh) | 一种多功能生物吸附材料及其制备方法 | |
| CN108514870A (zh) | 水滑石-聚间苯二胺复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN107930584A (zh) | 一种硫掺杂藻铁复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN107262054A (zh) | 一种磁性木素基吸附剂的制备方法及其应用 | |
| CN106732453A (zh) | 一种磁性膨胀的吸附复合材料及其制备方法 | |
| CN108772038B (zh) | 一种脱除水中铅离子的吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN108178228B (zh) | 水葫芦基水热炭吸附剂去除水中结晶紫染料的方法 | |
| CN106540491A (zh) | 一种用于吸附易溶于水的气体的污水过滤网 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |