CN107100001A - 聚氨酯‑2‑氨基‑3‑羟基吡啶纤维制备方法及其在食品中重金属的富集检测中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种聚氨酯‑2‑氨基‑3‑羟基吡啶纤维制备方法及其在食品中重金属的富集检测中的应用。所述聚氨酯‑2‑氨基‑3‑羟基吡啶纤维作为新型功能化螯合纤维，其性能稳定、吸附容量大、选择性专一、可完全洗脱，进一步结合分光光度法的优点，用于食品中有害重金属分析检测，具有成本低、操作简单、精确度高等优点，对于普及食品中重金属的分析检测，具有重要的现实意义。
Description
技术领域
本发明属于化学技术领域，特别涉及一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法及其应用。
背景技术
人类物质生产活动加剧，发生的食品污染事件层出不穷，其中重金属是最危险的有害污染物质之一。污染食物的重金属主要指的是对人体毒害最大的5种重金属：Cr、Hg、Pb、Cd以及As。重金属可以在土壤中积累和动植物体内富集，利用食物链传递进入人体，给人体生命健康带来巨大风险，一旦人体内重金属含量超标会引起各种可怕疾病。食品中重金属污染问题已引起全世界研究者的高度重视和深入研究，对不同种类食品中的重金属污染进行监测和分析检测研究，对于评价食品质量、保护人类健康和维持经济社会可持续健康发展具有重要的现实意义
重金属铬的氧化态从二价到六价，一般为三价形式，其中六价铬是因为工业化使用导致其作为一种氧化态而大量存在。人体中铬通常是三价的，若存在过量六价铬离子会带来一系列健康风险。在环境中，六价铬通常以CrO4 2-或HCrO4 -的形式存在，而三价铬则以Cr(OH)n (3-n)+的形式存在，铬的毒性由六价铬引起。食品是重金属铬的主要暴露源之一。
国内外学者对食品中痕量重金属的分析方法开展了广泛深入地探讨。常用的检测方法有AAS、UV-SP、AFS、电化学法、XRF、ICP-MS、比色法、酶联免疫法等。此外，因为食品检测的现实需要，单一分析方式满足不了要求，多仪器联用检测技术因此愈来愈受到重视，如今已成为热门研究领域。如HPCE)和SP)联用，HPCE和ICP-MS联用，HPLC和ICP-MS联用，IEC与AFS联用等。
食品中重金属检测的基本特征主要是待检测样本数目庞大、检测阈值较低，所以建立一种检测成本底、灵敏度高、操作简便的检测方法对准确评价食品中重金属的污染程度和保障人体健康有非常重大的意义。
螯合纤维是指一类通过交联化反应在纤维状聚合物本体上接入各类活性基团制备的多配位型高聚物，能利用不同功能基与不同金属离子的螯合作用获得多元螯合物，对金属离子具有较高的吸附容量和选择性富集能力，在分离、富集及回收金属离子以及海洋资源利用、污水处理、湿法冶金、分析检测等领域应用广泛。近年来，国内各种分离富集材料的研究逐渐活跃起来，这类材料所吸附的离子种类和材料本身的品种也不断被拓广，就材料形状而言最主要是分为两大类，一类是球形树脂；另一类线形纤维。螯合纤维是近年发展起来的一类纤维状吸附功能性高分子材料。与树脂对比，螯合纤维的比表面积更大，约为树脂的100倍，就算与大孔树脂相比它的比表面积也要高出5～6倍，其纤细的外观形状使其与流体接触时面积大，阻力小，更易扩散。因此，螯合纤维动力学特性优异，吸附效率高，吸附容量大，洗脱比较容易，适宜用来吸附痕量重金属离子。此外，螯合纤维拥有较高的柔性、机械韧性，可以以各种形貌使用，如：吸附柱等，满足各种应用场合的强度、密度、尺寸要求，被公认为吸附材料的主攻研究方向之一。目前，螯合纤维的种类也非常丰富。利用聚氨酯制备的功能性材料有广泛的应用性，特别是用于吸附富集各种重金属离子，缺点就是选择性方面往往不达标。
发明内容
本发明针对以上缺点，提供了一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维，以达到获得新型功能化螯合纤维，其性能稳定、吸附容量大、选择性专一、可完全洗脱，的目的。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案来实现：
本发明提供一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维制备方法，包括以下步骤：
步骤a，含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维的制备：三乙胺为催化剂，利用过量的二苯甲烷二异氰酸酯异构体在聚氨酯纤维表面进行接枝反应，制得表层生成自由的氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维；
步骤b柠檬酸接枝的聚氨酯纤维的制备：含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维与柠檬酸反应，得到柠檬酸接枝的聚氨酯纤维；
步骤c，聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维：在柠檬酸接枝的聚氨酯纤维中加入配体2-氨基-3-羟基吡啶，反应得到聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维。
进一步，步骤a中，聚氨酯纤维用甲苯清洗后，加入甲苯为溶剂升温至50℃，再加入二苯甲烷二异氰酸酯异构体、催化剂三乙胺，氮气保护下搅拌反应2h，过滤取出用甲苯清洗多次，制备得含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维。
进一步，步骤b中，含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维加入甲苯升温至50℃，加入柠檬酸，引发剂过硫酸钾，氮气保护下搅拌反应6h，实验结束后纤维用无水乙醚清洗多次，并在50℃条件下真空干燥，制备得柠檬酸接枝聚氨酯纤维。
优选的，步骤c中，反应溶剂为甲苯。
进一步，步骤c中，柠檬酸接枝聚氨酯纤维中加入反应溶剂甲苯，待纤维在溶剂中充分溶胀后加入配体2-氨基-3-羟基吡啶，通氮气保护气以150rpm的转速匀速搅拌1-2h，将三颈瓶中的空气除尽，将反应溶剂升至反应温度并保持恒温，继续匀速搅拌反应，反应结束后冷却至室温，依次用反应溶剂、无水乙醇、丙酮、乙醚四种有机溶剂循环洗涤产物3-4次，于50℃真空干燥箱中烘干。
进一步，步骤c中反应温度为55℃。
进一步，配体与柠檬酸接枝聚氨酯纤维上羧基的摩尔比的比为4。
进一步，步骤c中反应时间为10h。
本发明还提供一种聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维，所述聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维采用上述制备方法得到。
本发明还提供一种在聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维食品中重金属的富集检测中的应用。
进一步，所述重金属为六价铬离子。
总之，本发明的有益效果为：
本发明的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维选取2-氨基-3-羟基吡啶作为配体与自制的柠檬酸接枝聚氨酯纤维(PUCA)发生缩合反应，制备了一种全新的螯合纤维：聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维(AHPF)。
本发明采用三乙胺为催化剂，利用过量的二苯甲烷二异氰酸酯异构体(4，4-MDI)在聚氨酯(PU)纤维表面进行接枝反应，使得表层生成自由的氨基甲酸酯基团(PU-NCO)，再利用氨基甲酸酯基团与柠檬酸(CA)中羟基的高反应性，在表面引入羧基活性基团(PU-CA)。PU-NCO纤维的红外表征显示，除原始PU纤维的特征吸收峰(C-H，C＝O，Ph)外，PU-NCO纤维在2360cm-和2330cm-处存在突出的异氰酸酯基团特征吸收峰，并且在PU-CA纤维红外谱图中这一特征吸收峰没有再出现。因此，本文选用柠檬酸作为中间体，制备出含有-COOH功能基的聚氨酯改性纤维(PU-CA)并以其为母体，与对Cr(VI)离子具有良好螯合能力的有机杂环配体2-氨基-3-羟基吡啶发生缩合反应，得到综合性能优良的新型功能螯合纤维。
本发明进一步获得了AHPF纤维的最佳合成条件为：反应溶剂为甲苯，反应时间9.98h，反应温度为54.40℃，摩尔比4.02，得到预测最高转化率为82.96％。
进一步的，AHPF纤维对Cr(VI)有很好的选择性吸附能力和吸附容量并且容易洗脱。静态吸附研究结果表明，AHPF对Cr(VI)离子饱和吸附量分别是196mg/g；动态吸附研究结果表明，AHPF对Cr(VI)离子的动态吸附过程均符合Thomas模型，动态饱和吸附量分别是216.3mg/g。在解吸实验中，5％、硫脲溶液对AHPF上的Cr(VI)离子的解吸率均为100％。SEM、TGA分别对AHPF吸附前后的结构进行表征。结果证明，AHPF纤维通过氮原子与Cr(VI)离子配位结合后热稳定性有所下降；AHPF纤维通过氮原子与Cr(VI)离子配位结合后热稳定性有所提高。AHPF纤维分别在200℃以下适于对重金属离子进行吸附-解吸操作。
进一步的，本发明提供了一种具有分离效果好、抗干扰能力强、检测成本低等优点的螯合纤维分离预富集-可见分光光度法检测食品中重金属含量的方法。方法提高了紫外-可见分光光度法的检测限，使其有望在食品重金属检测中得到推广应用。
附图说明
图1是未经过任何加工处理过的聚氨酯纤维在5000倍下的扫描电镜图。
图2是PUCA在5000倍下的扫描电镜图。
图3是实施例1制得的AHPF在5000倍下的扫描电镜图。
图4是实施例1制得的AHPF吸附Cr后的在5000倍下的扫描电镜图。
图5是实施例1制得的PUCA和AHPF的红外光谱图。
图6是反应温度对聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维转化率的影响。
图7是反应摩尔比比对聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维转化率的影响。
图8是反应时间对聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维转化率的影响。
图9是不同pH值下聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维对不同重金属的吸附效果。
图10是AHPF吸附Cr(VI)的动力学曲线。
图11是AHPF的动态解吸曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
步骤一：
准确称取2.0g原始PU纤维用甲苯清洗30min，放置于容量为500mL的三颈瓶中加入200mL甲苯升温至50℃，在加入2.69mL二苯甲烷二异氰酸酯异构体(4，4-MDI)、1.64mL催化剂三乙胺(TEA)，氮气保护下搅拌反应2h，过滤取出用甲苯清洗数次，制备得PU-NCO纤维。
步骤二：取上述纤维1.0g，放置于容量为250mL的三颈瓶中加入100mL甲苯升温至50℃，加入200mg柠檬酸(CA)，适量引发剂过硫酸钾，氮气保护下搅拌反应6h，实验结束后的纤维用无水乙醚清洗数次，并在50℃条件下真空干燥，制备得柠檬酸接枝聚氨酯纤维(PU-CA)。
步骤三：
用电子天平准确称取30mgPU-CA纤维，放置在容量为100mL的三颈瓶中，然后再加入80ml甲苯。待纤维在溶剂中充分溶胀后加入一定量的AHP配体，通氮气保护气以150rpm的转速匀速搅拌1-2h，让其将三颈瓶中的空气除尽，快速地将反应溶剂升至一定的温度并保持恒温，继续匀速搅拌反应一段时间。反应结束后冷却至室温，依次用反应溶剂、无水乙醇、丙酮、乙醚四种有机溶剂循环洗涤产物3-4次，得到AHPF于50℃真空干燥箱中烘干备用。
图1是未经过任何加工处理过的聚氨酯纤维在5000倍下的扫描电镜图。图1可以看见，原始PU纤维的表面比较光滑、几乎没有斑点、凹印和裂纹等。
图2是PUCA在5000倍下的扫描电镜图。图2是PUCA在5000倍下的扫描电镜图。由图2可以看出柠檬酸接枝后的纤维表面较接枝前略粗糙，凹印也有加深。
图3是实施例1制得的AHPF在5000倍下的扫描电镜图。如图3所示，AHPF纤维表面出现颗粒状斑点，在经过化学改性后，聚氨酯纤维结构上的分子链交联结合变得松散，再加上部分结晶区域的破坏，致使纤维的表面开始变得粗糙。
图4是实施例1制得的AHPF吸附Cr后的在5000倍下的扫描电镜图。
对比图3和图4，AHPF在吸附前的表面较为光滑，而吸附重金属后出现了很多的均匀分布的针状物质。由前面的分析可知，针状物质很可能就是纤维对应吸附的Cr(VI)离子。
图5是实施例1制得的AHPF的红外光谱图。如图5所示，AHPF中1595cm-1、1451cm-1和1298cm-1的吸收峰说明了六元杂环的存在。其中，1631cm-1是杂环上C＝N共轭的伸缩振动峰；1208cm-1附近的特征峰由C-N键的伸缩振动引起，说明AHP已经成功地接枝到PU-CA纤维上。
AHPF的合成路线如下：
依据样品中N的含量，螯合纤维的功能基转化率以及功能基含量可以通过下列式子计算：
上式中，x为螯合纤维的功能基转化率，F0为母体柠檬酸接枝氨纶纤维(PU-CA)中功能基含量(-COOHmmol/g)，ne为配体分子中氮原子的数目，NO
为PU-CA纤维的含氮量(％)，Ne为合成后纤维的含氮量(％)，为合成反应后纤维的增重量(g/mol)。
实施例2
将实施例1中步骤三的反应溶剂更换为不同的溶剂，结果如下表所示。
表1 AHPF在三种反应溶剂下的元素分析结果
如表1所示，AHP与纤维螯合的最佳反应溶剂为甲苯。
实施例3
在最佳反应溶剂条件下，更换实施例1中步骤三不同的反应温度，其余完全同实施例1的步骤相同，从而探讨反应温度对合成聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维功能基转化率的影响。图6是反应温度对聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维转化率的影响。如图6所示，当反应温度处在较低范围(25℃-55℃)时，螯合纤维的功能基转化率均随温度升高而增大，可能是因为温度越高代表反应体系能从外界获得的能量越多，获得能量的有机杂环配体变得更加活跃，加速向纤维上的活性位点扩散集中，使反应进行的更加激烈，功能基转化率不断提高。但是当温度继续升高超过一定值后，过于活跃的杂环配体在到达活性位点前可能在反应体系中变性分解，也就不适合继续进行缩合反应，反而使得转化率有所下降。综上，确定AHPF螯合纤维的最适反应温度为55℃。
实施例4
在最佳反应溶剂、反应温度条件下，更换实施例1中步骤三不同的反应摩尔比比，其余完全同实施例1的步骤相同，从而探讨反应摩尔比比对合成聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维功能基转化率的影响。
图7是反应摩尔比比对聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维转化率的影响。研究配体与母体摩尔比对螯合纤维功能基转化率的影响，具有非常重要的实际意义。它不仅是我们确定最佳合成工艺条件的重要参数，还在节约资源、降低成本方面发挥着有益作用。从实验结果来看，在不同的配体改性接枝纤维的实验过程中，摩尔比的影响是不尽相同的。刚开始时，AHPF的功能基的转化率随着摩尔比增加而增大，在4∶1时达到最高值，继续增大摩尔比，其中AHPF的功能基转化率略有降低但总体趋于稳定，最终确定AHPF的最佳反应摩尔比为4。
实施例5
在上述最佳反应溶剂、最佳反应温度、最佳反应摩尔比的条件下，考察反应时间对功能基转化率的影响结果。
图8是反应时间对聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维转化率的影响。
反应时间在4h-8h之间，接枝纤维功能基转化率的变化比较明显，随反应时间的增加而增大；但是反应8h以后，AHPF纤维的功能基转化率随时间增加而增加的幅度较之前有所减弱，当反应时间大于10h后接枝纤维的功能基转化率没有大的变化，始终分别维持在78％-79％之间，这说明反应时间也是影响反应进程的重要因素。缩短反应时间，反应进行不彻底，大量的未反应配体、未反应活性位点遗留。延长反应时间，有利于纤维活性位点的充分活化和配体充分扩散到位点上，有利于反应充分进行，但超过一定时间，反应基本达到平衡，转化率也就不会进一步增大，可能是因为反应达到平衡后，螯合纤维发生配体离解脱落或生成其他副产物从而使功能基转化率降低。因此，延长时间有利于纤维和有机杂环配体彻底反应，但超过一定时间，纤维的功能基转化率呈现下降趋势或者不再变化。因此，AHPF的最佳反应时间分别是10h。
实施例6
静态吸附实验
精确称取10mg的干燥纤维置于100mL的碘量瓶中，加25mL的HAc-NaAc缓冲溶液浸润24h后，加入一定浓度的金属离子溶液5mL，以不加螯合纤维为空白对照，在一定温度下于100rpm转速的恒温振荡至平衡后，准确测量溶液中剩余离子的含量。混合金属离子溶液可用ICP法测定各金属离子含量，单一Cr(VI)离子溶液可用紫外分光光度法(50％的磷酸0.25mL以及0.2％的二苯基碳酰肼作为显色剂，选用540nm为测定波长)测定浓度。按下式计算吸附量Q。
式中Co、Ce分别是吸附前、吸附平衡后金属离子溶液浓度(mg/mL)；Q是螯合纤维的静态饱和吸附量(mg/g)；V代表金属离子溶液的体积(mL)；m是螯合纤维的重量(g)。
称取一定量的重铬酸钾，配成浓度为1mg/L的Cr(VI)的标准溶液，然后用去离子水将其稀释成不同的浓度，以去离子水作为参比溶液，在波长为540nm下测上述各个溶液的吸光度值。进行空白校正后，得出不同吸光度值与Cr(VI)的浓度之间的关系。当Cr(VI)含量在0～0.2mg.L-1范围内时，吸光度值与六价铬浓度呈良好的线性关系，其线性回归方程为：y＝1.064x+0.002，式中x为比色管中铬的浓度，单位为mg·L-1，相关系数为0.9992，Cr(VI)标准曲线。
精确称取15.0mg干燥AHPF置于碘量瓶中，分别加入25mL不同pH的缓冲溶液，浸泡24h后，移入5mL的一定浓度的混合金属离子溶液，于室温振荡(100r/min)至吸附平衡。测定溶液中残留的各种金属离子的浓度，计算螯合纤维的对各种金属离子的静态饱和吸附量，以pH值为横坐标与吸附量为纵坐标作图，研究pH与纤维吸附性能的关系。图9是不同pH值下聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维对不同重金属的吸附效果。如图9所示，pH对吸附量的影响很大，AHPF纤维表现出对Cr(VI)具有选择吸附性且吸附容量较高，而对其他五种重金属离子的吸附量均较低，说明AHPF纤维对Cr(VI)离子的选择性吸附能力强，能够达到分离的效果。
如图9所示，AHPF纤维对Cr(VI)离子的吸附量随pH的变化而变化，在pH4.0～5.0范围内，AHPF纤维对Cr(VI)离子的吸附量达到最高范围而且能轻易与其他五种重金属离子分离，随着pH的升高，AHPF纤维对Cr(VI)离子的吸附量明显增大，在pH＝5时达到最大，吸附量为196mg/g，而当pH继续增大时，吸附量反而降低。
实施例7
吸附动力学实验
精确称取15.0mgAHPF置于碘量瓶中，加入最佳pH的缓冲溶液中充分浸泡24h，然后加入一定浓度的Cr(VI)离子溶液5mL，分别在288K、298K和308K的温度下100rpm振荡吸附，间隔预定的时间，取样测定溶液中金属离子浓度，直至吸附试验达到了平衡。
图10是AHPF吸附Cr(VI)的动力学曲线。如图10所示，在0～10h的时间范围内，AHPF对Cr(VI)吸附量均上升很快，推测因为初期金属离子初始浓度较大，加上纤维中有足够的吸附位点，金属离子能较快分散到纤维的表面继而被吸附，即表现为吸附速率较大；但随着吸附的进行，螯合纤维上的活性位点逐渐减少，溶液中重金属离子浓度逐渐降低时，吸附速率会受到空间阻碍及溶液和螯合纤维上重金属离子之间的排斥作用而减小。另外，对于同一种纤维而言，其他参数相同仅升高温度，其吸附量逐渐增加，这说明吸附是吸热过程；在试验温度范围内，升温可以加速吸附进行，提高吸附速率并增大饱和吸附量。
实施例8
动态吸附试验
精确称取100.0mg干燥AHPF，先使用最佳pH缓冲溶液充分浸泡24h，然后装入Φ3mm×30cm动态吸附柱中，之后用棉花封住吸附柱的底端和顶端。将用最佳吸附pH值的缓冲溶液配成的不同浓度的Cr(VI)溶液以不同的流速进行过柱，分段收集一定体积的流出液并计算金属离子浓度，直至流出液金属离子浓度与流入液金属离子浓度相等。以流出液的体积V为横坐标，Ci/C0为纵坐标作动态吸附曲线并按下式计算吸附量：
式中CO、Ci分别是流入液和流出液浓度(单位均为mg/mL)，V是流出液体积(mL)，m是干纤维质量(g)。
从实验结果得知，溶液流速和重金属离子的初始浓度越大，穿透曲线斜率也就越大，达到吸附平衡的时间也就越短。这是因为随着流速的增大，纤维与重金属离子之间的接触时间变短，即穿透体积减小，穿透曲线提前，不利于吸附；而重金属离子初始浓度升高，传质推动力也随之增大，使得螯合纤维能够更快吸附饱和。由此可知，重金属离子的初始浓度越大，流速越慢，越有利于动态吸附过程的进行。然而增大重金属离子初始浓度可以使螯合纤维的饱和吸附量增加，但同时也会导致吸附柱的利用率下降。因此，0.1mg/mL和0.1mL/min是较为理想的初始浓度和流速。与静态吸附时的饱和吸附量相比较，动态吸附由于可以一直保证螯合纤维与高浓度的重金属离子接触，其饱和吸附量会高于静态吸附时的饱和吸附量。
实施例9
把已经吸附饱和的纤维用缓冲溶液和去离子水过柱洗涤数次，直至柱子内未被吸附的重金属离子完全洗去，将解吸剂以0.10mL/min的速度流过已经吸附饱和的纤维柱，至完全洗脱，以流出液浓度Ce对其体积V作动态解吸曲线。
本实施例选择解吸剂为5％硫脲溶液上柱对吸附饱和后的AHPF纤维进行动态解吸，解吸液流速均控制为0.1mL/min。结果见图11所示，，吸附有Cr(VI)的AHPF能被完全洗脱，30mL的5％硫脲溶液可将AHPF上Cr(VI)完全解吸；。由图11可以看出洗脱曲线峰窄而尖锐，没有拖尾现象，洗脱较为彻底。由此看来，纤维的动态吸附效果很好，适于在实际应用中重复利用，降低了成本。
应用实例
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做出的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤a，含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维的制备：三乙胺为催化剂，利用过量的二苯甲烷二异氰酸酯异构体在聚氨酯纤维表面进行接枝反应，制得表层生成自由的氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维；
步骤b柠檬酸接枝的聚氨酯纤维的制备：含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维与柠檬酸反应，得到柠檬酸接枝的聚氨酯纤维；
步骤c， 聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维：在柠檬酸接枝的聚氨酯纤维中加入配体2-氨基-3-羟基吡啶，反应得到聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维。
2.如权利要求1所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，步骤a中，聚氨酯纤维用甲苯清洗后，加入甲苯为溶剂升温至50℃，再加入二苯甲烷二异氰酸酯异构体、催化剂三乙胺，氮气保护下搅拌反应2h，过滤取出用甲苯清洗多次，制备得含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维。
3.如权利要求1所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，步骤b中，含有氨基甲酸酯基团的聚氨酯纤维加入甲苯升温至50℃，加入柠檬酸，引发剂过硫酸钾，氮气保护下搅拌反应6h，实验结束后纤维用无水乙醚清洗多次，并在50℃条件下真空干燥，制备得柠檬酸接枝聚氨酯纤维。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，步骤c中，反应溶剂为甲苯。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，步骤c中，柠檬酸接枝聚氨酯纤维中加入反应溶剂甲苯，待纤维在溶剂中充分溶胀后加入配体2-氨基-3-羟基吡啶，通氮气保护气以150rpm的转速匀速搅拌1-2h，将三颈瓶中的空气除尽，将反应溶剂升至反应温度并保持恒温，继续匀速搅拌反应，反应结束后冷却至室温，依次用反应溶剂、无水乙醇、丙酮、乙醚四种有机溶剂循环洗涤产物3-4次，于50℃真空干燥箱中烘干。
6.根据权利要求5所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，步骤c中反应温度为55℃。
7.根据权利要求5所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，配体与柠檬酸接枝聚氨酯纤维上羧基的摩尔比的比为4。
8.根据权利要求5所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维的制备方法，其特征在于，步骤c中反应时间为10h。
9.一种如权利要求1中所述的聚氨酯-2-氨基-3-羟基吡啶纤维在食品中重金属的富集检测中的应用。
10.如权利要求9所述的应用中，其特征在于，所述重金属为六价铬离子。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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