CN109160962A - 一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁性羧甲基β‑环糊精聚合物的制备方法及其应用,所述方法包括以下步骤:1)β‑环糊精聚合物的合成;2)羧甲基β‑环糊精聚合物的合成;3)磁性羧甲基β‑环糊精聚合物的合成。本发明通过把有机物包裹于内部,与有机物形成主客体复合物,达到去除有机物的目的,且具有制备方法简单、易于回收利用的优势,将所述聚合物应用于吸附印染废水中有机污染物和重金属,可以有效去除印染废水中毒害污染物,对于实现印染废水的有效控制和再生利用工作具有很好的应用价值。而且本发明制备的聚合物具有磁性,再生性能好,可以多次利用。
Description
技术领域
本发明涉及磁性材料的合成方法技术领域,具体是涉及一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法及其应用。
背景技术
印染废水是一种主要的有害工业废水,主要由染料和染料中间体在生产过程中流失的物质组成。根据染料的化学结构可分为偶氮染料、蒽醌燃料、硫化染料等。这些染料由于颜色鲜艳、水溶性好、应用技术简单等优点被广泛应用,但也较难被处理去除。为使染料着色更牢固,重金属常常作为助剂加入印染过程中,这些重金属随工业废水进入污水处理系统,对废水的好氧生物处理工艺造成影响。同时,染料和重金属会形成有机污染物-重金属复合污染,由于有机污染物-重金属复合污染物具有络合物形态稳定、水溶性好等特点,增大了其迁移性,降低了传统处理工艺对于重金属的处理效果,对水体生态安全造成影响。
传统处理工艺处理印染废水存在诸多局限,如膜滤法存在膜污染问题,高级氧化法存在稳定性差、成本较高等问题。相较而言,吸附法操作简便,吸附剂可重复利用,且对染料、重金属及有机污染物-重金属复合物有较好的去除效果,收到了国内外学者的广泛关注。
β-环糊精是一种价格低廉的环状低聚糖,可通过把有机物包裹于内部,与有机物形成主客体复合物,达到去除有机物的目的。羧甲基β-环糊精上的羧基可通过与重金属形成螯合作用,从溶液去除重金属。同时,磁性材料具有制备方法简单、易于回收利用的优势,使得磁性羧甲基β-环糊精聚合物在处理印染废水中具备优势。
发明内容
本发明解决的技术问题是:提供了一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法及其应用。
本发明的技术方案是:
一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,包括如下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将β-环糊精溶于3-3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加交联剂,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将β-环糊精聚合物(NP-ECP)与氯乙酸在碱性条件下反应,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将羧甲基β-环糊精聚合物和铁源以1:1-3的质量比置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,在氮气氛围下剧烈搅拌,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
进一步地,在上述方案中,所述的交联剂为环氧氯丙烷和四氟对苯二甲腈的混合物。
进一步地,在上述方案中,所述的铁源为FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O,二者的摩尔比为1:2。
进一步地,在上述方案中,
第一步反应中:反应时间为2h,反应温度为90-95℃;
第二步反应中:反应时间为5h-6h,反应温度为50-70℃;
第三步反应中:反应温度为80℃时加入25%NH3·H20,继续升温至90℃,反应时间为2h;反应在氮气气氛中剧烈搅拌。
进一步地,所述方法还包括如下步骤:
第一步反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2-3次,再用四氢呋喃洗涤4-5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥;
第二步反应结束后,用盐酸将pH调至5-6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h;
第三步反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5-6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
优选地,一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,包括如下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3-3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加5ml环氧氯丙烷和0.86g四氟对苯二甲腈的混合物,反应时间为2h,反应温度为90-95℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2-3次,再用四氢呋喃洗涤4-5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5h-6h,反应温度为50-70℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5-6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5-6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
作为一种改进方案,所述交联剂为N,N-二甲基甲酰胺、三聚氰氯和纳米纤维素醚的混合物。该配比组合的交联剂能够加快聚合反应进程,使得聚合物性质稳定,具有交联效果好的优点,经实验验证能够缩短约10-30%的反应时间,并降低了对反应温度的要求。
进一步地,以上述N,N-二甲基甲酰胺、三聚氰氯和纳米纤维素醚的混合物做为交联剂,制备一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的方法,包括如下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3-3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加8ml N,N-二甲基甲酰胺、0.32g三聚氰氯和0.84g纳米纤维素酯的混合物,反应时间为1.5h,反应温度为80-85℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2-3次,再用四氢呋喃洗涤4-5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5h-6h,反应温度为50-70℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5-6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5-6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
本发明还提供了上述方案所制备得到的磁性羧甲基β-环糊精聚合物在吸附印染废水中有机污染物和重金属中的应用。
进一步地,所述有机污染物为橘红G、亚甲基蓝、罗丹明b、铜、铅、锌、铬。
本发明的有益效果是:本发明的方法合成了一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物,通过把有机物包裹于内部,与有机物形成主客体复合物,达到去除有机物的目的,且具有制备方法简单、易于回收利用的优势,该聚合物可以有效去除印染废水中毒害污染物,对于实现印染废水的有效控制和再生利用工作具有很好的应用价值。而且本发明制备的聚合物具有磁性,再生性能好,可以多次利用。
具体实施方式
实施例1:
具有吸附印染废水中有机污染物和重金属的磁性羧甲基β-环糊精聚合物,其制备过程包括以下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加5ml环氧氯丙烷和0.86g四氟对苯二甲腈的混合物,反应时间为2h,反应温度为90℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2次,再用四氢呋喃洗涤4次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5h,反应温度为50℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
实施例2:
具有吸附印染废水中有机污染物和重金属的磁性羧甲基β-环糊精聚合物,其制备过程包括以下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3.25mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加5ml环氧氯丙烷和0.86g四氟对苯二甲腈的混合物,反应时间为2h,反应温度为92℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤3次,再用四氢呋喃洗涤4次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5.5h,反应温度为60℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5.5后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
实施例3:
具有吸附印染废水中有机污染物和重金属的磁性羧甲基β-环糊精聚合物,其制备过程包括以下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加5ml环氧氯丙烷和0.86g四氟对苯二甲腈的混合物,反应时间为2h,反应温度为95℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤3次,再用四氢呋喃洗涤5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为6h,反应温度为70℃;反应结束后,用盐酸将pH调至6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
实施例4:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加8ml N,N-二甲基甲酰胺、0.32g三聚氰氯和0.84g纳米纤维素酯的混合物,反应时间为1.5h,反应温度为80℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2次,再用四氢呋喃洗涤4次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5h,反应温度为50℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
实施例5:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3.3mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加8ml N,N-二甲基甲酰胺、0.32g三聚氰氯和0.84g纳米纤维素酯的混合物,反应时间为1.5h,反应温度为83℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2次,再用四氢呋喃洗涤5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5.5h,反应温度为60℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5.5后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
实施例6:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加8ml N,N-二甲基甲酰胺、0.32g三聚氰氯和0.84g纳米纤维素酯的混合物,反应时间为1.5h,反应温度为85℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤3次,再用四氢呋喃洗涤5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为6h,反应温度为70℃;反应结束后,用盐酸将pH调至6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
实施例8:将100mg实施例1所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.1mmol亚甲基蓝溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过紫外分光光度计测定样品中亚甲基蓝的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中90%的亚甲基蓝。
用甲醇浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例9:将100mg实施例1所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.1mmol罗丹明b溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过高效液相色谱测定样品中罗丹明b的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中90%的罗丹明b。
用甲醇浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例10:将100mg实施例2所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.1mmol橘红G溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过高效液相色谱测定样品中橘红G的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中90%的橘红G。
用甲醇浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例11:将100mg实施例3所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.2mmol铜离子溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过ICP测定样品中铜离子的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中90%的铜。
用0.01mmol硝酸浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例12:将100mg实施例4所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.2mmol铬离子溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过ICP测定样品中铬离子的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中91.2%的铬。
用0.01mmol硝酸浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例13:将100mg实施例4所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.2mmol铬离子溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过ICP测定样品中铬离子的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中93.6%的铬。
用0.01mmol硝酸浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例14:将100mg实施例5所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.2mmol铅离子溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过ICP测定样品中铅离子的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中92%的铅。
用0.01mmol硝酸浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例15:将100mg实施例5所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.2mmol锌离子溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过ICP测定样品中锌离子的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中92.4%的锌。
用0.01mmol硝酸浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
实施例16:将100mg实施例6所得磁性羧甲基β-环糊精聚合物与50ml0.1mmol亚甲基蓝和0.2mmol铬离子混合溶液混合,在不同的反应时间,用注射器取出样品,经0.45μm滤头过滤后,通过紫外分光光度计测定亚甲基蓝的浓度,ICP测定样品中铬离子的浓度。该磁性材料可在10min内去除溶液中91.3%的亚甲基蓝和铜。
用0.01mmol硝酸浸泡磁性聚合物,使其再生,继续进行吸附试验,循环三次,样品性能几乎没有缺失。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将β-环糊精溶于3-3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加交联剂,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将β-环糊精聚合物(NP-ECP)与氯乙酸在碱性条件下反应,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将羧甲基β-环糊精聚合物和铁源以1:1-3的质量比置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,在氮气氛围下剧烈搅拌,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,所述的交联剂为环氧氯丙烷和四氟对苯二甲腈的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,所述的铁源为FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O,二者的摩尔比为1:2。
4.根据权利要求1所述的一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于:
第一步反应中:反应时间为2h,反应温度为90-95℃;
第二步反应中:反应时间为5h-6h,反应温度为50-70℃;
第三步反应中:反应温度为80℃时加入25%NH3·H20,继续升温至90℃,反应时间为2h;反应在氮气气氛中剧烈搅拌。
5.根据权利要求1所述的一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,所述方法还包括如下步骤:
第一步反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2-3次,再用四氢呋喃洗涤4-5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥;
第二步反应结束后,用盐酸将pH调至5-6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h;
第三步反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5-6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
6.一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3-3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加5ml环氧氯丙烷和0.86g四氟对苯二甲腈的混合物,反应时间为2h,反应温度为90-95℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2-3次,再用四氢呋喃洗涤4-5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5h-6h,反应温度为50-70℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5-6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5-6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
7.根据权利要求1所述的一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,所述交联剂为N,N-二甲基甲酰胺、三聚氰氯和纳米纤维素醚的混合物。
8.根据权利要求7所述的一种磁性羧甲基β-环糊精聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步、β-环糊精聚合物的合成:
将3.08gβ-环糊精溶于5ml 3-3.5mmol的NaOH溶液中,向溶液中滴加8ml N,N-二甲基甲酰胺、0.32g三聚氰氯和0.84g纳米纤维素酯的混合物,反应时间为1.5h,反应温度为80-85℃;反应结束后,用盐酸将反应产物的pH调至中性后,用清水洗涤2-3次,再用四氢呋喃洗涤4-5次,除去多余的反应物,最后用二氯甲烷洗涤一次,用布氏漏斗滤去溶剂后,将产物进行冷冻干燥,得到β-环糊精聚合物(NP-ECP);
第二步、羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将2gβ-环糊精聚合物(NP-ECP)与6ml质量浓度为13.5%的氯乙酸在碱性条件下反应,反应时间为5h-6h,反应温度为50-70℃;反应结束后,用盐酸将pH调至5-6后,加入过量甲醇,得到白色沉淀,将沉淀滤出并干燥,干燥温度80℃,干燥时间12h,得到羧甲基β-环糊精聚合物(CM-β-NP-ECP);
第三步、磁性羧甲基β-环糊精聚合物的合成:
将1g羧甲基β-环糊精聚合物和0.29g的FeCl2·4H2O和0.79gFeCl3·6H2O置入三口烧瓶中,选择氨水为碱源,反应温度为80℃时加入5ml 25%NH3·H20,继续升温至90℃,在氮气氛围下剧烈搅拌,整个反应持续进行2h;反应结束后,待反应体系冷却,用蒸馏水洗涤反应产物5-6次,用磁铁将产物分离后,将产物干燥,温度85℃,干燥12h,即得到所述磁性羧甲基β-环糊精聚合物。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述方法制备得到的磁性羧甲基β-环糊精聚合物在吸附印染废水中有机污染物和重金属中的应用。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述有机污染物为橘红G、亚甲基蓝、罗丹明b、铜、铅、锌、铬。
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