CN108727600A - 一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法 - Google Patents

一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108727600A
CN108727600A CN201810577360.6A CN201810577360A CN108727600A CN 108727600 A CN108727600 A CN 108727600A CN 201810577360 A CN201810577360 A CN 201810577360A CN 108727600 A CN108727600 A CN 108727600A
Authority
CN
China
Prior art keywords
beta
ncc
preparation
water
regular
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.)
Pending
Application number
CN201810577360.6A
Other languages
English (en)
Inventor
陶永新
冯永强
吕泳其
彭勇刚
秦勇
孔泳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201810577360.6A priority Critical patent/CN108727600A/zh
Publication of CN108727600A publication Critical patent/CN108727600A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • 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
    • B01J20/264—Synthetic macromolecular compounds derived from different types of monomers, e.g. linear or branched copolymers, block copolymers, graft copolymers
    • 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
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B01J20/28021—Hollow particles, e.g. hollow spheres, microspheres or cenospheres
    • 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
    • B01J20/281—Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
    • B01J20/29—Chiral phases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

一种基于β‑环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法，纤维素纳米晶体、β‑环糊精和四氟对苯二腈混合溶剂中三元共聚制备得到规整的纳米微球(NCC‑CDP)，兼具β‑环糊精和四氟对苯二腈二元介孔聚合物的吸附特性，同时获得规整的形貌。在手性分离、药物传递、吸附分离等领域具有广阔应用前景。

Description

一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法。
背景技术
β-环糊精由于特异性结构特征和物理化学性质，已成为构筑各种功能材料的优良结构单元。β-环糊精在水中能与含疏水基团的芳环有机分子形成包合物，广泛应用于环境污染物的吸附与萃取、水不溶性药物分子的包合与增溶、水相有机合成反应的促进与催化等领域。同时β-环糊精分子中富含羟基，可以借助羟基的化学反应，选择性地对β-环糊精进行化学修饰，提高性能，拓展应用领域。
β-环糊精能包合有机污染物可形成良好的主-客体复合物，但相比传统的活性炭，交联的β-环糊精聚合物比表面积较低且去除性能下降。文献报导中将β-环糊精与四氟对苯二腈进行共聚，能生成了一种高比表面积β-环糊精介孔聚合物。它能迅速包合各种有机微污染物，吸附速率常数比活性炭和无孔β-环糊精吸附材料的吸附速率常数高15到200倍(Nature.2016,1, 190–194)。以此反应体系为基础，通过添加适量的酸解制得的纤维素纳米晶体，溶剂由有机相变为有机和水混合体系，从而制得基于β-环糊精的聚合物规整纳米微球。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球(NCC-CDP)的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
(1)酸解法制备纤维素纳米晶体(NCC)。将7.0g微晶纤维素分散在70mL 64％H2SO4(质量比)中水解，45摄氏度下剧烈搅拌90分钟，用400mL的冰水稀释使其停止水解，静置沉降，倒出上层液，下层离心，蒸馏水洗涤，再离心，循环3次，将所得的白色胶体状产物置于透析袋中透析，不断更换透析水，直至pH在1h内恒定，过程需要4～6天，将透析袋中胶体进行超声10min处理，最终将得到的NCC冷冻干燥，保存于冰箱。
(2)基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备。将0.11g四氟对苯二腈(TFP)置于 35mL密闭反应管中(带有磁力转子)，加入四氢呋喃(THF)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(9:1v/v)混合液20mL，密闭搅拌10min，再将0.25gβ-环糊精(β-CD)、0.35g碳酸钾(K2CO3) 置于4mL水中，搅拌10min后，逐滴加到上述反应管中，密闭，最后把0.03g纤维素纳米晶体NCC置于2mL超纯水中超声分散30min后，也逐滴加到反应管中，通入氮气2～3分钟，停止通入N2，密闭，在转速为500rpm，温度维持在85℃条件下，反应48小时，取出反应管冷却，进行离心分离，用1M HCl中和多余K2CO3至无气泡产生，再水洗和离心3次，将得到的产物在200mL超纯水中活化1天，离心后，再冷冻干燥，可获得最终产物基于β- 环糊精聚合物的规整纳米微球。
本发明的有益效果是：利用纤维素纳米晶体、β-环糊精和四氟对苯二腈进行三元共聚，制备得到基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球。提供了一种简单地制备规整纳米微球的方法。此材料在手性分离、吸附分离等领域表现出极大的应用前景。
附图说明
图1为β-环糊精和四氟对苯二腈二元共聚物的场发射扫描电镜图
图2为纤维素纳米晶体、β-环糊精和四氟对苯二腈三元共聚物的场发射扫描电镜图
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，实施例仅用作对解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
(1)称取7g微晶纤维素溶于70mL 64％H2SO4中，45℃水浴加热并搅拌90min；将硫酸水解后的微晶纤维素倒入700mL冰水中停止反应，静置12h；将下层物离心洗涤3次，产物置于透析袋中透析，换水并观察至恒定时，取出透析袋，把产物冷冻干燥得到固体NCC。
(2)将0.11g四氟对苯二腈置于带磁力转子的反应管中，加入四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺(9:1v/v)混合液20mL，密闭搅拌10min；
(3)将0.25gβ-环糊精、0.35g碳酸钾置于4mL水中，搅拌10min后滴加到上述反应管；
(4)把0.03g纤维素纳米晶体置于2mL超纯水中超声分散30min后，滴加到反应管中；通入氮气2～3分钟，在转速为500rpm,温度维持在85℃条件下，反应48小时；
(5)产物离心分离，用1M HCl洗去多余K2CO3，进行水洗3次，将得到的产物在200 mL水中活化1天，离心后，再冷冻干燥，即可。
实施例2
(1)同实施例1(1)，制备纤维素纳米晶NCC；
(2)分别称取0.1g四氟对苯二腈、0.32g碳酸钾、0.205gβ-环糊精置于带有磁力转子的反应管中，加入四氢呋喃/N,N-二甲基甲酰胺(9:1v/v)混合液8mL，密闭搅拌5min；
(3)把0.015g纤维素纳米晶加入2mL超纯水中超声分散10min后，逐滴加入到反应管中；
(4)用氮气冲洗反应管5min，温度85℃，转子转速500rpm下反应48h；
(5)离心分离产物，用1M HCl洗去多余K2CO3，进行水洗3次，将得到的产物在200mL水中活化1天，离心后，再冷冻干燥，即可。

Claims (3)

1.一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法，其特征在于：纤维素纳米晶体、β-环糊精和四氟对苯二腈在有机和水混合溶剂体系里三元共聚制备得到规整的纳米微球(NCC-CDP)。
2.根据权利要求1所述的一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)、纤维素纳米晶体(NCC)的制备：将微晶纤维素在60-68％H2SO4(质量比)中水解，40～50摄氏温度，搅拌30～60分钟，用5～20倍硫酸体积的冰水稀释使其停止水解，静置沉降，倒出上层液，下层离心，蒸馏水洗涤，离心，循环3次，将白色胶状物置于透析袋(规格，MW12000-14000)蒸馏水中透析，定时更新透析水，直至pH在1h内恒定，大约需要4～6天，将透析袋中胶体进行超声5-10min处理，冷冻干燥，保存于冰箱。
(2)、NCC-CDP纳米微球的制备：将四氟对苯二腈(TFP)置于35mL密闭反应管中(带有磁力转子)，加入四氢呋喃(THF)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合液，密闭搅拌10min，再将β-环糊精(β-CD)、碳酸钾(K2CO3)置于4mL水中，搅拌10min后，逐滴加到上述反应管中，密闭，最后把纤维素纳米晶体NCC置于2mL超纯水中超声分散30min后，也逐滴加到反应管中，通入氮气2～3分钟，停止通入N2，密闭，在转速为500rpm，温度维持在85℃条件下，反应48小时，取出反应管冷却，进行离心分离，用HCl溶液中和多余K2CO3至无气泡产生，然后离心、水洗3次，将得到的产物在200mL蒸馏水中活化1天，离心后，再冷冻干燥，获得基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球。
3.根据权利要求2所述的具体步骤(2)，其特征在于，具体条件：四氟对苯二腈(TFP)质量为0.11g，四氢呋喃(THF)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(9:1v/v)混合液的量为20mL，β-环糊精(β-CD)的质量为0.25g，碳酸钾(K2CO3)的质量为0.35g，纤维素纳米晶体(NCC)的质量为30mg，盐酸浓度为1M。
CN201810577360.6A 2018-06-07 2018-06-07 一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法 Pending CN108727600A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810577360.6A CN108727600A (zh) 2018-06-07 2018-06-07 一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810577360.6A CN108727600A (zh) 2018-06-07 2018-06-07 一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108727600A true CN108727600A (zh) 2018-11-02

Family

ID=63932561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810577360.6A Pending CN108727600A (zh) 2018-06-07 2018-06-07 一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108727600A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007031812A1 (en) * 2005-09-16 2007-03-22 Medipol Sa Chitosan-based particles
CN103174046A (zh) * 2013-04-11 2013-06-26 浙江理工大学 一种酸水解和超声处理协同制备纳米微晶纤维素的方法
CN104353431A (zh) * 2014-11-26 2015-02-18 天津工业大学 一种β-环糊精修饰的磁性纳米粒子的制备方法
CN105758915A (zh) * 2016-03-02 2016-07-13 常州大学 一种羧甲基纤维素-壳聚糖复合材料的制备及其修饰电极电化学法识别色氨酸对映体
CN105949472A (zh) * 2016-05-11 2016-09-21 南昌大学 一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶及其用途
CN107709441A (zh) * 2015-04-20 2018-02-16 康奈尔大学 多孔环糊精聚合材料及其制备和使用方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007031812A1 (en) * 2005-09-16 2007-03-22 Medipol Sa Chitosan-based particles
CN103174046A (zh) * 2013-04-11 2013-06-26 浙江理工大学 一种酸水解和超声处理协同制备纳米微晶纤维素的方法
CN104353431A (zh) * 2014-11-26 2015-02-18 天津工业大学 一种β-环糊精修饰的磁性纳米粒子的制备方法
CN107709441A (zh) * 2015-04-20 2018-02-16 康奈尔大学 多孔环糊精聚合材料及其制备和使用方法
CN105758915A (zh) * 2016-03-02 2016-07-13 常州大学 一种羧甲基纤维素-壳聚糖复合材料的制备及其修饰电极电化学法识别色氨酸对映体
CN105949472A (zh) * 2016-05-11 2016-09-21 南昌大学 一种苯二甲酰乙二胺衍生化β-环糊精键合硅胶及其用途

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张利等: "β-环糊精功能化纤维素的合成与表征", 《海南师范大学学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luo et al. Creation of regenerated cellulose microspheres with diameter ranging from micron to millimeter for chromatography applications
CN104497322B (zh) 一种利用液相沉积技术制备纳米木质素的方法
CN101524636B (zh) 双酚a纳米硅胶载体表面分子印迹固相萃取填料制备方法
CN106519737B (zh) 一种可紫外光固化的石墨烯分散液的制备方法
CN110857337A (zh) 一种同步制备多种生物质材料的方法
CN106334343B (zh) 一种琼脂糖键合硅胶杂化整体柱的制备方法及其应用
CN112316741B (zh) 一种串珠状mof填充硅橡胶的混合基质膜
CN115109580B (zh) 一种外层包覆羧基的聚苯乙烯aie染料荧光编码微球材料、其制备方法及应用
CN109758989A (zh) 一种用于纯化组氨酸标记蛋白质的纳米磁珠的制备方法
CN112844312A (zh) 一种磁性聚乙烯亚胺接枝碳纳米管的复合吸附材料及制法
CN109772183B (zh) 一种阴离子化合物插层g-C3N4复合膜的制备方法及其应用
CN113072714B (zh) 一种玉米秸秆制备纳米木质素球的方法
CN108727600A (zh) 一种基于β-环糊精聚合物的规整纳米微球的制备方法
CN113697794B (zh) 一种慢速控温法制备树枝状超细水热碳的方法及制成的水热碳吸附球和应用
CN116575141A (zh) COFs@AgNPs复合材料的纳米纤维及制备方法
CN113896910B (zh) 一种纳米淀粉基微凝胶微球及其制备方法和应用
CN110857538A (zh) 一种同步制备纤维素晶体和木质素纳米颗粒的方法
CN105133183B (zh) 一种含高密度胺基的微纳米纤维膜及其离心纺丝制备方法和应用
CN105566096B (zh) 一种从微生物发酵液中分离纯化丁二酸的工艺
CN114262465A (zh) 一种聚丙烯酸酯基球及其胺盐改性方法
CN105885049A (zh) 一种α-鹅膏毒肽分子印迹材料制备方法
Wang et al. Facile fabrication of eccentric hollow molecularly imprinted polymers microspheres via miniemulsion one-step seed swelling polymerization
CN109986073B (zh) 一种基于超滤的金团簇快速纯化方法
CN109569534A (zh) 一种用羧基化纳晶纤维素印迹聚合物的制备方法
CN109593208A (zh) 一种用石墨烯表面印迹聚合物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181102

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication