CN114307985A - 一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用 - Google Patents
一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114307985A CN114307985A CN202111605486.8A CN202111605486A CN114307985A CN 114307985 A CN114307985 A CN 114307985A CN 202111605486 A CN202111605486 A CN 202111605486A CN 114307985 A CN114307985 A CN 114307985A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cyclodextrin
- hyperbranched polyamide
- reaction
- acetone
- crosslinked
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及环境保护技术领域，且公开了一种超支化聚酰胺交联环糊精，将超支化聚酰胺和环糊精通过联吡啶基团进行交联，得到超支化聚酰胺交联环糊精，超支化聚酰胺具有独特的高度支化的网络分子链，与环糊精交联后，形成三维网络结构，交联产物的比表面积更大，并且具有一定的孔径结构，吸附位点更大，吸附性能更强，并且交联产物中的联吡啶基团具有很强的配位螯合性能，可以与Cu2+等重金属离子发生配位螯合，并且交联产物分子链中含有丰富的氨基和亚胺基，对Cu2+也具有优良的吸附效应，从而使超支化聚酰胺交联环糊精更加高效地去除废水中的Cu2+等重金属离子。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体为一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用。
背景技术
在机械制造、冶金矿业等工业生产过程中会产生大量的重金属废水，含有铜、铬、汞等重金属离子，毒性大、降解难，对环境造成了严重的污染，影响了人类健康安全和社会发展，近年来开发高效的吸附材料，用于重金属废水的吸附和处理成为研究趋势。
生物质高分子如纤维素、环糊精等来源广泛，绿色无污染，在重金属废水处理和环境保护领域具有广泛的应用，专利CN201810222415.1《超支化胺聚合物改性棉纤维吸附材料的合成方法》，公开了利用超支化胺聚合物改性棉纤维，可以对重金属离子和有机染料等污染物进行吸附，因此可以将超支化聚合物与环糊精结合，发挥两者的协同吸附效果，应用于重金属废水的吸附和处理中。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用，将超支化聚酰胺和环糊精进行交联，对废水中的铜等重金属离子有着优异的去除效果。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种超支化聚酰胺交联环糊精，合成方法为以下步骤：
(1)将N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到混合溶剂中，滴加三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至65-90℃，反应24-36h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
(2)将环糊精加入到吡啶中，加热溶解然后滴加对甲苯磺酰氯，冰浴反应3-8h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到三乙烯四胺中，升温至60-85℃，反应4-10h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
(3)将三乙烯四胺改性环糊精加入到反应溶剂中，搅拌均匀后加入超支化聚酰胺和2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，升温进行交联反应，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精。
优选的，所述步骤(1)中混合溶剂为体积100:80-200的蒸馏水和甲醇。
优选的，所述步骤(3)中以重量份数计，三乙烯四胺改性环糊精为25-60份、超支化聚酰胺为100份、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛为4-12份。
优选的，所述步骤(3)中反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种。
优选的，所述步骤(3)中交联反应的温度为50-80℃，反应时间为6-18h。
优选的，所述超支化聚酰胺交联环糊精在环境保护领域中的应用。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益技术效果：
该一种超支化聚酰胺交联环糊精，N,N-亚甲基双丙烯酰胺和三乙烯四胺通过迈克尔加成反应进行聚合，得到末端为氨基的超支化聚酰胺；然后利用三乙烯四胺与环糊精进行改性，得到三乙烯四胺改性环糊精，在环糊精的侧链引入丰富的氨基基团；以2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛作为交联剂，分子两端的醛基分别与超支化聚酰胺的末端氨基，以环糊精侧链的氨基发生席夫碱反应，从而将超支化聚酰胺和环糊精通过联吡啶基团进行交联，得到超支化聚酰胺交联环糊精，超支化聚酰胺具有独特的高度支化的网络分子链，与环糊精交联后，形成三维网络结构，交联产物的比表面积更大，并且具有一定的孔径结构，吸附位点更大，吸附性能更强，并且交联产物中的联吡啶基团具有很强的配位螯合性能，可以与Cu2+等重金属离子发生配位螯合，并且交联产物分子链中含有丰富的氨基和亚胺基，对Cu2+也具有优良的吸附效应，从而使超支化聚酰胺交联环糊精更加高效地去除废水中的Cu2+等重金属离子，在废水处理和环境保护领域有着广阔的应用和发展前景。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供以下实施方式和实施例：一种超支化聚酰胺交联环糊精，合成方法为以下步骤：
(1)将N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到体积100:80-200的蒸馏水和甲醇的混合溶剂中，滴加三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至65-90℃，反应24-36h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
(2)将环糊精加入到吡啶中，加热溶解然后滴加对甲苯磺酰氯，冰浴反应3-8h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到三乙烯四胺中，升温至60-85℃，反应4-10h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
(3)将重量份数计为25-60份的三乙烯四胺改性环糊精加入到N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种反应溶剂中，搅拌均匀后加入100份超支化聚酰胺和4-12份2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，结构式为
升温至50-80℃，进行交联反应6-18h，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精，应用与环境保护领域中。
实施例1
(1)将3.5g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到体积20mL蒸馏水和16mL甲醇的混合溶剂中，滴加3g的三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至65℃，反应24h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
(2)将1g环糊精加入到5mL的吡啶中，加热溶解然后滴加0.5g的对甲苯磺酰氯，冰浴反应3h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到6mL的三乙烯四胺中，升温至60℃，反应4h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
(3)将0.5g的三乙烯四胺改性环糊精加入到30mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌均匀后加入2g超支化聚酰胺和0.08g的2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，升温至50℃，进行交联反应6h，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精，应用与环境保护领域中。
实施例2
(1)将3.5g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到体积20mL蒸馏水和20mL甲醇的混合溶剂中，滴加3.5g的三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至65℃，反应36h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
(2)将1g环糊精加入到8mL的吡啶中，加热溶解然后滴加0.6g的对甲苯磺酰氯，冰浴反应4h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到10mL的三乙烯四胺中，升温至75℃，反应10h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
(3)将0.8g的三乙烯四胺改性环糊精加入到40mL的N,N-二甲基乙酰胺溶剂中，搅拌均匀后加入2g超支化聚酰胺和0.14g的2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，升温至60℃，进行交联反应18h，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精，应用与环境保护领域中。
实施例3
(1)将3.5g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到体积20mL蒸馏水和30mL甲醇的混合溶剂中，滴加4.2g的三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至80℃，反应30h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
(2)将1g环糊精加入到8mL的吡啶中，加热溶解然后滴加0.7g的对甲苯磺酰氯，冰浴反应5h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到12mL的三乙烯四胺中，升温至75℃，反应8h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
(3)将1g的三乙烯四胺改性环糊精加入到50mL的N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌均匀后加入2g超支化聚酰胺和0.2g的2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，升温至70℃，进行交联反应12h，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精，应用与环境保护领域中。
实施例4
(1)将3.5g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到体积20mL蒸馏水和40mL甲醇的混合溶剂中，滴加5g的三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至90℃，反应36h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
(2)将1g环糊精加入到10mL的吡啶中，加热溶解然后滴加0.8g的对甲苯磺酰氯，冰浴反应8h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到15mL的三乙烯四胺中，升温至85℃，反应10h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
(3)将1.2g的三乙烯四胺改性环糊精加入到60mL的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌均匀后加入2g超支化聚酰胺和0.24g的2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，升温至80℃，进行交联反应18h，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精，应用与环境保护领域中。
对比例1
(1)将3.5g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到体积20mL蒸馏水和30mL甲醇的混合溶剂中，滴加4g的三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至65℃，反应24h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺。
对比例2
(1)将1g环糊精加入到5mL的吡啶中，加热溶解然后滴加0.5g的对甲苯磺酰氯，冰浴反应3h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到10mL的三乙烯四胺中，升温至75℃，反应4h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精。
配置500mL浓度为20mg/L的Cu2+溶液，加入100mg超支化聚酰胺交联环糊精，调节溶液pH至5，在25℃下进行吸附，分别在0.5h、2h、4h时移取上层清液，通过原子吸收光谱法测定Cu2+的浓度，测试超支化聚酰胺交联环糊精对Cu2+的吸附率。
Claims (6)
1.一种超支化聚酰胺交联环糊精的合成方法，其特征在于：所述合成方法为以下步骤：
(1)将N,N-亚甲基双丙烯酰胺加入到混合溶剂中，滴加三乙烯四胺，在氮气气氛中，升温至65-90℃，反应24-36h，反应后减压蒸馏，使用丙酮和二氯甲烷洗涤产物，制得末端为氨基的超支化聚酰胺；
(2)将环糊精加入到吡啶中，加热溶解然后滴加对甲苯磺酰氯，冰浴反应3-8h，反应后加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，然后将产物加入到三乙烯四胺中，升温至60-85℃，反应4-10h，反应后冷却加入丙酮进行沉淀，过滤，丙酮洗涤，制得三乙烯四胺改性环糊精；
(3)将三乙烯四胺改性环糊精加入到反应溶剂中，搅拌均匀后加入超支化聚酰胺和2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛，升温进行交联反应，反应后冷却，加入去离子水进行沉淀，过滤，依次使用去离子水、丙酮和二氯甲烷洗涤，制得超支化聚酰胺交联环糊精。
2.根据权利要求4所述的一种超支化聚酰胺交联环糊精的合成方法，其特征在于：所述步骤(1)中混合溶剂为体积100:80-200的蒸馏水和甲醇。
3.根据权利要求4所述的一种超支化聚酰胺交联环糊精的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中以重量份数计，三乙烯四胺改性环糊精为25-60份、超支化聚酰胺为100份、2,2'-联吡啶-5,5'-二甲醛为4-12份。
4.根据权利要求4所述的一种超支化聚酰胺交联环糊精的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种超支化聚酰胺交联环糊精的合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中交联反应的温度为50-80℃，反应时间为6-18h。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的超支化聚酰胺交联环糊精在环境保护领域中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111605486.8A CN114307985A (zh) | 2021-12-25 | 2021-12-25 | 一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111605486.8A CN114307985A (zh) | 2021-12-25 | 2021-12-25 | 一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114307985A true CN114307985A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81012922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111605486.8A Withdrawn CN114307985A (zh) | 2021-12-25 | 2021-12-25 | 一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114307985A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115960363A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-14 | 山东国邦药业有限公司 | 一种超支化聚酰胺-胺β-环糊精衍生物及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-25 CN CN202111605486.8A patent/CN114307985A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115960363A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-04-14 | 山东国邦药业有限公司 | 一种超支化聚酰胺-胺β-环糊精衍生物及其制备方法 |
| CN115960363B (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-23 | 山东国邦药业有限公司 | 一种超支化聚酰胺-胺β-环糊精衍生物及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Characteristics of equilibrium, kinetics studies for adsorption of Hg (II) and Cr (VI) by polyaniline/humic acid composite | |
| Monier et al. | Preparation and characterization of chelating fibers based on natural wool for removal of Hg (II), Cu (II) and Co (II) metal ions from aqueous solutions | |
| Pan et al. | Amino-functionalized alkaline clay with cationic star-shaped polymer as adsorbents for removal of Cr (VI) in aqueous solution | |
| Belhalfaoui et al. | Succinate-bonded cellulose: A regenerable and powerful sorbent for cadmium-removal from spiked high-hardness groundwater | |
| Li et al. | Fluorescence-sensitive adsorbent based on cellulose using for mercury detection and removal from aqueous solution with selective “on-off” response | |
| CN112915971A (zh) | 一种木质素接枝聚氨基酸型重金属吸附剂及其制备方法与应用 | |
| CN114307985A (zh) | 一种超支化聚酰胺交联环糊精及合成方法和应用 | |
| CN114920907B (zh) | 一种氨基化多孔芳香骨架类化合物及其制备方法和应用 | |
| CA2845239A1 (en) | Process for treating thiocyanate containing aqueous solutions | |
| WO2020027009A1 (ja) | セルロース誘導体、及びこれを含む重金属除去材、並びにこれを用いた重金属除去方法 | |
| Pires et al. | Chitosan functionalized with heptadentate dinucleating ligand applied to removal of nickel, copper and zinc | |
| CN113083257A (zh) | 多重互锁功能有机聚合物材料的制备方法及应用 | |
| CN106630082B (zh) | 一种聚氯乙烯基絮凝剂的制备方法 | |
| CN111203197A (zh) | 基于环氧和氨基交联的吸附材料及其制备方法 | |
| CN107519849A (zh) | 一种氨基化自具微孔聚合物吸附剂及其应用 | |
| Modi et al. | Extraction of silver from photographic waste | |
| WO2012145885A1 (en) | Aniline copolymers and methods for their preparation and use | |
| WO2020027091A1 (ja) | セルロース誘導体、及びこれを含む重金属除去材、並びにこれを用いた重金属除去方法 | |
| CN107282023B (zh) | 一种化学废液处理用纳米吸附剂及其制备方法 | |
| Geng et al. | Facile Synthesis of Cross-linked Hyperbranched Polyamidoamines Dendrimers for Efficient Hg (Ⅱ) Removal From Water | |
| CN115850698A (zh) | 一种用于黄金回收的氨基功能化共价三嗪框架及其制备方法和应用 | |
| CA3150355C (en) | Redox active materials, processes and uses thereof | |
| El Ghali et al. | Use of amino-modified cotton fibers loaded with copper ions for anionic dye removal under batch and fixed-bed systems: A comparative study | |
| Ma et al. | Preparation of an aminated bagasse fiber and its mercury adsorption behavior | |
| CN112023902A (zh) | 一种含磷基团修饰树型螯合树脂及其制备方法和应用 |
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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220412 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |