CN114177897A - 一种硅烷改性环糊精基吸附剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅烷改性环糊精基吸附剂的制备方法,采用β‑环糊精(CD)、无水柠檬酸(CA)和磷酸二氢钾先水热化合成β‑环糊精‑柠檬酸聚合物(CD‑CA),再通过不同浓度的N‑(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液在油浴方式下改性β‑环糊精‑柠檬酸聚合物。通过一系列表征手段证明了该材料具有良好的吸附性能。硅烷的接枝赋予复合物表面更多的羧基,增加了表面电荷密度,优化了表面电荷分布,能更有效地吸附碱性有机物。通过不同浓度(5wt%,10wt%,20wt%)的N‑(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐对CD‑CA进行改性,并用改性后得到的CD‑CA‑EDTA对阿提洛尔(ATL)进行吸附,结果表明10wt%的N‑(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐改性效果最佳,吸附能力最强。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅烷改性环糊精基吸附剂的制备方法及其应用。
背景技术
现如今,多种物理、化学或生物方法已经演变为废物的处理方法,其中吸附是一种广泛研究的技术,具有许多优点,包括经济性、简单性和高效性,且在许多工业规模的应用中易于实施。
在水处理领域中,吸附法可以处理多种类型的污染物问题,例如处理污水中的色度过高,重金属浓度过高或除臭等等问题,有着很广的运用范围和较好的处理能力。所以,吸附法在水污染处理中有着很广泛的运用。而在吸附过程中,主要关注的是吸附材料的选择和优化。
环糊精(Cyclodextrin,CD)是由葡萄糖的环形多糖组成,形状类似于一个空心截断锥体的结构。虽然存在几种类型的CD,但最常见的CD包括6、7和8个葡萄糖素单位,分别被命名为α-CD、β-CD和γ-CD。三种环糊精结构各不相同,但其分子类似于笼子的结构在加上其内部疏水、外部亲水的特性,使得其内部空腔可以包结疏水污染物以达到吸附的效果。
β-环糊精(β-CD)具有疏水性的空腔,并且具有大密度的强反应活性的羟基基团(-OH)。利用羟基基团易于其他官能基团进行反应的特性,可以对环糊精进行修饰,以此来改进环糊精材料的特性。这使得环糊精材料在很多方面有着应用,例如雷蒙多路易斯等人利用β-环糊精对环丙基三氯环丙醇混合去降低菌株的抗药性;王叶丽等人利用β-环糊精并入电子聚乙烯醇纳米纤维以增强其水溶性与快速溶解性等等。
而由于环糊精其独特的空腔结构以及其丰富的可修饰的羟基基团,β-环糊精被认为在污染物吸附方面有很大的潜力。近年来,也得到了很大重视与开发。杨志光等人利用β-环糊精接枝氧化石墨烯提高了其吸附甲基苯的能力,使其去除效率从百分之70%上升到90%;严飞、吴等人利用磁性氧化石墨烯复合材料制备β-环糊精复合材料去吸附阳离子染料,提高了原材料的吸附效果;王成军等人利用β-环糊精对聚丙烯酰胺进行接枝研究其对油气生产的产生的物质吸附效果。环糊精研发的重点,是在如何降低环糊精在水溶液的溶解度上。环糊精的高水溶液性,限制了环糊精对于污染物的吸附。降低环糊精的方法主要有两种:使其与其他物质形成聚合物或用其他物质进行交联。环糊精作为一种生物材料不仅使用前景广泛,而且环保,有着十分良好的发展空间。
单体β-环糊精不能直接用于吸附的原因是其本身的高水溶性。因此,我们开发高性能吸附剂的研究重点在于降低β-环糊精基水溶性。
发明内容
本发明提供了一种硅烷改性环糊精基吸附剂的制备方法,采用β-环糊精(CD)、无水柠檬酸(CA)和磷酸二氢钾先水热化合成β-环糊精-柠檬酸聚合物(CD-CA),再通不同浓度的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液在油浴方式下改性β-环糊精-柠檬酸聚合物。该方法将水热法和油浴法结合,成功的改变了β-环糊精-柠檬酸聚合物的内部结构,使其紧致而富有规律。通过一系列表征手段证明了该材料具有良好的吸附性能。硅烷的接枝赋予复合物表面更多的羧基,增加了表面电荷密度,优化了表面电荷分布,能更有效地吸附碱性有机物。通过不同浓度(5wt%,10wt%,20wt%)的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐对CD-CA进行改性,并用改性后得到的CD-CA-EDTA对阿提洛尔(ATL)进行吸附,结果表明10wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐改性效果最佳,吸附能力最强。具体的方案如下:
一种硅烷改性β-环糊精基吸附剂制备方法,其中包括:
1)将质量比为3:3:1的β-环糊精、无水柠檬酸、磷酸二氢钾分散至去离子水中;
2)将所得溶液转移至水热釜中,以预定温度加热预定时间,冷却至室温后,将所得样品依次水洗和醇洗若干次,干燥得产物β-环糊精-柠檬酸聚合物;
3)称量预定质量的β-环糊精-柠檬酸聚合物,加入预定体积预定浓度的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液并加入去离子水搅拌;
4)将上述液体的pH调节至预定值,置于油浴锅中以预定温度加热,并搅拌一定时间后得到产物;
5)将产物干燥得到硅烷改性β-环糊精基吸附剂。
进一步的,其中步骤1中,称量1.5g的β-环糊精、1.5g的无水柠檬酸和0.5g磷酸二氢钾分散至45mL去离子水中,超声至混合物完全溶解。
进一步的,其中步骤2中,将水热釜在140℃烘箱里加热2.5h。
进一步的,其中步骤3中,称量100mg的β-环糊精-柠檬酸聚合物,5mL 5-20wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液,45mL去离子水。
进一步的,其中步骤3中,称量100mg的β-环糊精-柠檬酸聚合物,5mL 10wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液,45mL去离子水。
进一步的,其中步骤4中,将上述液体的pH调节至7左右。
进一步的,其中步骤4中,油浴温度为75℃。
发明具有如下有益效果:
1.采用特定质量比的β-环糊精、无水柠檬酸、磷酸二氢钾原料,成功的改变了环糊精-柠檬酸聚合物的内部结构,得到了β-环糊精-柠檬酸聚合物的结构;
2.硅烷主要通过硅烷化反应接枝在CD-CA表面,并且接枝后的官能团表面含氧官能团的含量会发生较大的变化。此外,改性过程并不会破换环糊精构成的基本骨架。CD-CA-EDTA表面变成连结紧密的、有一定规则的颗粒状结构,CD-CA-EDTA的结构的大小大大缩小,由大颗粒块状结构变为小颗粒结构,变得紧密而富有规则,这样的结构大大增加了CD-CA-EDTA与污染物的接触面积与自身空腔吸附污染物的能力。
3.发明人发现,CD-CA-EDTA吸附ATL的效能与接枝过程中的pH相关,在特定的pH值下,CD-CA-EDTA吸附ATL达到最高。
附图说明
图1CD-CA与CD-CA-EDTA的傅里叶红外谱图
图2CD-CA图(a)(c)与CD-CA-EDTA(b)(d)的SEM扫描电镜图
图3CD-CA-EDTA与CD-CA的DTG与TG曲线图
图4CD-CA-EDTA和CD-CAZETA电位图
图5初始溶液pH对CD-CA-EDTA吸附ATL,STL的影响。(反应条件:30mg/L,溶液体积:20mL,[adsorbent]:10mg,温度:25℃)
图6在一元或多元体系中,CD-CA-EDTA对ATL和STL的吸附剩余率随时间的变化图(图a、c)以及伪二级动力学拟合曲线图(b、d),([adsorbent]:10mg,溶液体积:20mL,温度:25℃,pH=7.0)
图7初始浓度对CD-CA-EDTA吸附ATL和STL的影响。([adsorbent]:20mg,溶液体积:40mL,温度:25℃,图(a)pH=7.0,图(b)pH=7.5。)
图8CD-CA与不同浓度硅烷改性的CD-CA-EDTA对STL与ATL的吸附曲线图
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述,但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例1
称取1.5g的β-环糊精(β-CD)与1.5g的无水柠檬酸(CA)放入500mL烧杯中,分别加入0.5g磷酸二氢钾和45mL去离子水,在超声清洗机中超声至混合物完全溶解。然后,三种不同的混合溶液在140℃数显鼓风干燥箱中反应2.5h,得到固体产物,待温度降至室温,用500mL去离子水清洗5次,去除杂质,在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物β-CD-CA。
再取5mL的5wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液(N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐水溶液)于250mL圆底烧瓶中,再加入100mg的CD-CA,最后加入45mL去离子水,摇匀溶液,再将圆底烧瓶置于超声清洗机中振荡超声至其中固体混合物完全溶解,再利用pH计将其pH调节至7左右,最后将其在调节至75℃的油浴锅中加热,并放置搅拌子进行搅拌,搅拌12h后在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物。命名为β-CD-CA-EDTA(5%)
实施例2
称取1.5g的β-环糊精(β-CD)与1.5g的无水柠檬酸(CA)放入500mL烧杯中,分别加入0.5g磷酸二氢钾和45mL去离子水,在超声清洗机中超声至混合物完全溶解。然后,三种不同的混合溶液在140℃数显鼓风干燥箱中反应2.5h,得到固体产物,待温度降至室温,用500mL去离子水清洗5次,去除杂质,在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物β-CD-CA。
再取5mL的10wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液于250mL圆底烧瓶中,再加入100mg的CD-CA,最后加入45mL去离子水,摇匀溶液,再将圆底烧瓶置于超声清洗机中振荡超声至其中固体混合物完全溶解,再利用pH计将其pH调节至7左右,最后将其在调节至75℃的油浴锅中加热,并放置搅拌子进行搅拌,搅拌12h后在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物。命名为β-CD-CA-EDTA(10%)
实施例3
称取1.5g的β-环糊精(β-CD)与1.5g的无水柠檬酸(CA)放入500mL烧杯中,分别加入0.5g磷酸二氢钾和45mL去离子水,在超声清洗机中超声至混合物完全溶解。然后,三种不同的混合溶液在140℃数显鼓风干燥箱中反应2.5h,得到固体产物,待温度降至室温,用500mL去离子水清洗5次,去除杂质,在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物β-CD-CA。
再取5mL的20wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液于250mL圆底烧瓶中,再加入100mg的CD-CA,最后加入45mL去离子水,摇匀溶液,再将圆底烧瓶置于超声清洗机中振荡超声至其中固体混合物完全溶解,再利用pH计将其pH调节至7左右,最后将其在调节至75℃的油浴锅中加热,并放置搅拌子进行搅拌,搅拌12h后在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物。命名为β-CD-CA-EDTA(20%)
对比例1
环糊精吸附剂的制备
称取1.5g的β-环糊精(β-CD)与1.5g的无水柠檬酸(CA)放入500mL烧杯中,分别加入0.5g磷酸二氢钾和45mL去离子水,在超声清洗机中超声至混合物完全溶解。然后,三种不同的混合溶液在140℃数显鼓风干燥箱中反应2.5h,得到固体产物,待温度降至室温,用500mL去离子水清洗5次,去除杂质,在30℃-40℃下干燥至恒重,得到产物β-CD-CA。
测试及结果
各吸附剂的吸附性能通过ATL与STL吸附效果进行表征。具体实验步骤如下:将污染物的初始浓度配制为30-40mg/L,将40mL的污染物溶液放入250mL的烧杯中,添加20mg的不同吸附剂,并将其放置在多头磁力加热搅拌器,在25℃下恒速搅拌,在预设时间点(0、5、10、20、30、40、60min)取样,计算污染物的浓度。最后计算在不同采样时间的吸附剂的吸附容量qt。
1.硅烷改性环糊精基吸附剂的理化性质
对环糊精基和硅烷改性环糊精基分别进行傅里叶-红外分析,由图1可看出在3430cm-1处较宽的信号峰来自环糊精之上的-OH,当接枝硅烷之后,其-OH信号峰偏移至3450cm-1,是因为CDCA上的羟基与N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐上的硅烷发生了交联。酯基中的C=O键从1640cm-1偏移到了1620cm-1,这可能是硅烷接枝过程当中破环了部分酯基结构。羧基中的羰基基团从1730cm-1偏移到了1740cm-1,这表明在改性后复合物表面的羧基含量发生了变化。
此外,两种复合物的红外谱图中,在1060cm-1与2920cm-1附近均观察到特征峰,这分别对应C-H与C-O键的伸缩振动,这表明硅烷接枝后环糊精空腔被完整的保留下来。CD-CA-EDTA的C=O信号峰位置相较与CD-CA偏移较大,这是因为其表面的C-Si-O伸缩振动引起的。并且CD-CA-EDTA在1470cm-1处观察到与硅烷分子中CH2部分相关的信号峰。
综上表明硅烷主要通过硅烷化反应接枝在CD-CA表面,并且接枝后的官能团表面含氧官能团的含量可能会发生较大的变化。此外,改性过程并不会破换环糊精构成的基本骨架。
对环糊精基和硅烷改性环糊精基分别进行扫描拍摄,如图2(a)(c)所示,CD-CA表面呈现出粒径较大的块状与片状结构,这是由于柠檬酸与环糊精交联酯化过程中产生的多糖聚合物产生的。而当接枝硅烷之后,可以发现复合物表面形貌出现了较大的变化。由图2(b)(d)可以看出,首先在低放大倍数下CD-CA-EDTA是具有一定形态,形状似树根状,较之前发生了很大的改变。而在高放大倍数之下,CD-CA-EDTA表面变成连结紧密的、有一定规则的颗粒状结构。
而在相近的放大倍数下比较,可以发现相较于CD-CA,CD-CA-EDTA的结构的大小大大缩小,由大颗粒块状结构变为小颗粒结构,变得紧密而富有规则,这样的结构大大增加了CD-CA-EDTA与污染物的接触面积与自身空腔吸附污染物的能力,应该是CD-CA-EDTA吸附能力大大增强的重要原因。
除以上外还对环糊精基和硅烷改性环糊精基分别进行热重分析。由图3(a)可得,CD-CA的DTG曲线出现三个热解特征峰,分别为50-150℃,200-450℃和500-700℃。第一阶段重量减少的原因是在一定温度下,吸附在β-环糊精表面或空腔内的水分子会发生蒸发,其最大失重率对应的温度为100℃;而第二阶段应为β-环糊精本身的热解造成,其最大失重率对应的温度在260℃。而周顺等人指出柠檬酸的DTG曲线在500℃存在两个热解特征峰,一个出现在137-178℃左右,大约8%的质量损失率,主要是由结晶水蒸发所致。第二个出现在178-301℃左右。此阶段中β-环糊精会发生热解产生气体,如CO2,CO,H2O等。而第三阶段的热解,可能是β-环糊精上含氧官能团进一步分解所致。
而对于CD-CA-EDTA,可以发现其热解特征峰与CD-CA类似,也有三个热解特征峰,分别为50-100℃,300-350℃与600-700℃。其中,第一阶段CD-CA-EDTA重量减少的原因也是由于吸附在CD-CA-EDTA表面和其空腔中的水分子发生蒸发,其最大失重率对应的温度为80℃。第二阶段是由于CD-CA-EDTA自身热解造成,其最大失重率对应的温度在340℃。而第三阶段的热解可能是由CD-CA-EDTA中含氮成分热解产生的难降解物质进一步热解引起,其最大失重率对应的温度在650℃。由热重性能分析可知,β-环糊精与硅烷成功交联,从而改变了各自的热解性能。
在图3(b)可发现,由于两种样品在测试之前进行了干燥处理,因此样品表面的水分含量很低,一般为结合能较高的自由水,因此在TG曲线中可以看出,在100℃左右失重率较低。而整个过程中样品质量下降主要是由本身的热解导致。同时,TG曲线显示,CD-CA-EDTA样品的失重率较低,这是因为硅烷对于CD-CA的改性增强了原CD-CA吸附剂的热稳定性。
最后对环糊精基和硅烷改性环糊精基分别进行Zeta电位测试。图4显示了接枝EDTA前后,环糊精复合物表面的电位情况。未接枝硅烷前,复合物的负电位性较差,当pH从3增加到6时,其Zeta电位从2降到-26mV,当pH进一步增加时,其表面Zeta电位趋于稳定并保持在-28mV左右,其等电点为3mV。接枝硅烷之后,其表面电位的负电性变强了。当溶液pH从3到10时,其表面电位均为负电。当pH从3增加到6时,其表面电位急剧降低,这表明其表面羧基逐步去质子化而使复合物表面负电性逐步增强。当pH从6增加到10时,其表面Zeta电位维持在-40mV左右,这表明其表面羧基均已去质子化。
改性前后两种复合物的表面电位之所以呈现出巨大的差异性,是因为硅烷的接枝赋予复合物表面更多的羧基,增加了表面电荷密度,优化了表面电荷分布。因此,我们推测CD-CA-EDTA相较于CD-CA在吸附碱性有机物方面更具有优势。
2.硅烷改性环糊精基的吸附性质
在不同初始溶液pH条件下,进行了CD-CA-EDTA对ATL和STL的吸附实验,实验结果如图5(a)(b)所示。显然地,在本实验研究的pH值范围内,在初始溶液浓度为30mg/L,pH在4.0-10.0之间时,CD-CA-EDTA对ATL的去除效率在pH接近7时去除率最高,去除率可以达到在65%左右。而对于沙丁胺醇来说,在初始溶液浓度为30mg/L,pH值4.0到10.0范围内,CD-CA-EDTA对沙丁胺醇的去除率最高在pH在7.0-8.0间,最高去除率可达68%左右。当pH小于7.0时,CD-CA-EDTA对于ATL与STL的吸附效率都随着pH的升高而升高,说明其在偏酸性的条件之下吸附性能较差。而当pH大于8.0时,CD-CA-EDTA对于ATL与STL的去除效率均有所下降。综上可判断CD-CA-EDTA吸附ATL应在pH值为7.0左右时最佳,而吸附STL的最佳pH应在7.0-8.0之间。
对于ATL而言,在偏酸性的条件之下,尽管其表面的胺基质子化而带正电,但CD-CA-EDTA表面的羧基因质子化而不带电,因此吸附剂很难与ATL在该条件下产生足够的静电驱动力。随着,环境pH的升高,羧基逐步去质子化带负电,因此吸附剂与ATL之间的静电驱动力随之增强,进而表现出较好的吸附性能。当环境pH进一步增加时,ATL表面的胺基部分开始去质子化,其正电性变弱。因此吸附剂与ATL之间的静电驱动力随之变弱,因此CD-CA-EDTA在偏碱性的条件之下对ATL的吸附能力较差。
对于STL而言,在偏酸性条件之下,由于CD-CA-EDTA表面羧基的质子化而负电性较差,因此很难与STL形成足够的静电驱动力。随着pH从6增加到8时,因其吸附剂表面的羧基的逐步去质子化而负电性增强,并且在该条件范围内带正电的STL成分占主要优势,因此吸附剂对STL的去除效果较好。STL是一只两性有机物,其既带有胺基,也带有酸性基团酚羟基。随着pH的升高,酚羟基逐步去质子化,溶液中两性STL成分逐步增加。所以CD-CA-EDTA在偏碱性的条件之下,对STL的去除效果降低。
在本实验中,又检测了反应后的溶液pH值。发现不同初始pH的ATL溶液在吸附完成后的pH均在7-8之间。而不同初始pH的STL溶液在吸附完成后的pH在7.5-8.5之间。由此可以推测,CD-CA-EDTA表面的官能团以阴离子为主。
3.硅烷改性环糊精基的吸附机理
我们对CD-CA-EDTA对两种污染物的吸附过程分别进行伪一级和伪二级动力学模型拟合,得到CD-CA-EDTA对于阿提洛尔(ATL)与沙丁胺醇(STL)的吸附更符合伪二级动力学。具体数据由下表1所示。由图6(a、c)可以看出,CD-CA-EDTA对于ATL与STL的吸附的速度都在前十分钟十分迅速,大约在三十分钟左右达到吸附的最大值附近,在五十分钟之后吸附量基本不增加,一般在四十分钟是达到吸附的最大值。CD-CA-EDTA对于ATL的吸附能力相较于对STL的吸附能力更好,可以发现在高浓度之下(50mg/L),ATL的吸附量可以达到64mg/g,STL有52mg/g。而在较低浓度(5mg/L)时,CD-CA-EDTA对于ATL和STL的吸附能力都没有十分优秀,说明CD-CA-EDTA更适合较高污染物浓度下的吸附。
通过对CD-CA-EDTA对两种污染物的吸附过程进行伪一级动力学与伪二级动力学的拟合(图6b,d),可以得到CD-CA-EDTA对于两种污染物的吸附更加符合伪二级模型,其拟合得到的R2值更加接近于1。这说明CD-CA-EDTA的吸附过程是化学吸附过程,吸附的快慢和其上的吸附点位的数量有关。吸附的过程是在静电力作用下的吸附,吸附主要是由CD-CA-EDTA表面的活性基团起作用。
表1 CD-CA-EDTA对ATL和STL吸附的动力学拟合参数
Table 1 Kinetic parameters for adsorption of ATL and STL onto CD-CA-EDTA
由图7,CD-CA-EDTA对两种污染物的吸附量均随着污染物初始浓度的增加而增加并趋于饱和。通过Langmuir和Freundlich对吸附数据的拟合,发现CD-CA-EDTA对两种污染物的吸附行为均与Langmuir模型的相关性最好(R2最高),通过模型拟合,其对ATL和STL的最大吸附容量分别为181.55mg/g与198.25mg/g。具体的吸附拟合参数如表2所示。Langmuir模型假设为单分子层吸附,所有吸附位点均为等同的,并且该模型代表均相吸附,当吸附剂表面的吸附位点被吸附质占满后,吸附达到饱和。
因此,我们推测ATL与STL在CD-CA-EDTA表面均为单层吸附,并且吸附作用力主要依赖于化学作用。硅烷的接枝赋予CD-CA表面丰富的阴离子官能团,而STL与ATL分别为两性与碱性可电离有机物,因此在整个吸附性能当中主要依赖羧基与胺基之间的静电引力。
表2 CD-CA-EDTA对ATL,STL的吸附等温线参数
Table 2Isotherm parameters for adsorption of ATL,STL by CD-CA-EDTA
由图8(a)可以发现,改性后的CD-CA-EDTA相比较与CD-CA,其吸附能力大大增强。说明硅烷对于CD-CA的改性是成功的。而不同浓度的硅烷改性中,可以发现以10wt%浓度的硅烷对CD-CA的改性后所得产物对于ATL的吸附能力最好,其最大吸附量可达45mg/g,远远高于5wt%和10wt%浓度的硅烷改性CD-CA得到产物的吸附能力。并且,观察图像我们可以发现,CD-CA-EDTA对于ATL的吸附在前5min内效率最高,大致在30min时达到吸附平衡,说明CD-CA-EDTA吸附ATL的饱和时间在30min左右。
由图8(b)我们可以知道,被硅烷改性CD-CA得到的CD-CA-EDTA,其吸附能力比CD-CA有所增强。并且在不同浓度的硅烷的改性实验中,我们可以得到20wt%浓度的硅烷对CD-CA改性效果最好,其得到的产物对于STL的吸附效果最佳。5wt%与10wt%浓度的硅烷改性后产物吸附STL的能力相近,吸附STL的能力较20wt%改性后所得材料略微减少。由图像我们还可以发现,不同硅烷改性得到的CD-CA-EDTA均在前5min吸附效率最高,并大致在40min时达到吸附饱和。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种硅烷改性β-环糊精基吸附剂制备方法,其中包括:
1)将质量比为3:3:1的β-环糊精、无水柠檬酸、磷酸二氢钾分散至去离子水中;
2)将所得溶液转移至水热釜中,以预定温度加热预定时间,冷却至室温后,将所得样品依次水洗和醇洗若干次,干燥得产物β-环糊精-柠檬酸聚合物;
3)称量预定质量的β-环糊精-柠檬酸聚合物,加入预定体积预定浓度的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液并加入去离子水搅拌;
4)将上述液体的pH调节至预定值,置于油浴锅中以预定温度加热,并搅拌一定时间后得到产物;
5)将产物干燥得到硅烷改性β-环糊精基吸附剂。
2.如上述权利要求所述的制备方法,其中步骤1中,称量1.5g的β-环糊精、1.5g的无水柠檬酸和0.5g磷酸二氢钾分散至45mL去离子水中,超声至混合物完全溶解。
3.如上述权利要求所述的制备方法,其中步骤2中,将水热釜在140℃烘箱里加热2.5h。
4.如上述权利要求所述的制备方法,其中步骤3中,称量100mg的β-环糊精-柠檬酸聚合物,5mL 5-20wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液,45mL去离子水。
5.如上述权利要求所述的制备方法,其中步骤3中,称量100mg的β-环糊精-柠檬酸聚合物,5mL 10wt%的N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠盐溶液,45mL去离子水。
6.如上述权利要求所述的制备方法,其中步骤4中,将上述液体的pH调节至7左右。
7.如上述权利要求所述的制备方法,其中步骤4中,油浴温度为75℃。
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