專利名稱：新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于螯合吸附材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
螯合吸附材料(包括螯合樹脂)，是在固體基質(zhì)表面鍵合有對(duì)金屬離子具有螯合功能基團(tuán)的固體(微粒)材料。螯合功能基團(tuán)有多種類型，如8-羥基喹啉型、亞胺乙酸型、Schiff堿型、水楊酸型以及偕胺肟型等。在這些類型的螯合基團(tuán)中，8-羥基喹啉是一種很強(qiáng)的螯合配基，Goswami A和Wang Z等發(fā)現(xiàn)它與Fe3+離子及Ga3+離子的配合常數(shù)分別高達(dá)為 IO38 與 IO49 [Goswami A, Singh A K，Venkataramani B. Talanta, 2003, 60: 1141;Wang Zj J Miaoj FSC Lee，Wang X R. Chinese Journal of Analytical Chemistry,2006, 34: 459]，故8-羥基喹啉型螯合吸附材料廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，比如金屬離子的分 析檢測(cè)、從水介質(zhì)中去除重金屬離子、貴重金屬離子的富集與回收(固相萃取)、金屬離子的分離與純化以及傳感器的構(gòu)建等。USA-3886080公開了一種可用于去除廢水中多種重金屬離子及富集痕量金屬離子的8-羥基喹啉型的離子螯合樹脂的合成方法。其先將硅膠用Y-氨丙基三乙氧基硅烷改性，然后將其與對(duì)硝基苯甲酰氯和三乙胺反應(yīng)，得中間產(chǎn)物；將中間產(chǎn)物與連二亞硫酸鈉反應(yīng)，其產(chǎn)物再加入到含亞硝酸鈉的MHCl溶液中，0-4反應(yīng)一定時(shí)間，最后將該產(chǎn)物加入含8-羥基喹啉的無水乙醇溶液中，常溫反應(yīng)即得8-羥基喹啉型的螯合樹脂。該方法合成步驟繁瑣，用時(shí)長(zhǎng)，且使用的硝基苯甲酰氯、亞硝酸鈉及重氮中間產(chǎn)物都是劇毒化學(xué)品。ZL 200510044986. 3公開了一種在大孔硅膠基體上固載8-羥基喹啉的合成方法。該方法先將大孔硅膠用鹽酸進(jìn)行預(yù)處理，然后在其上引入間隔臂(Y-氨丙基三乙氧基硅烷或Y -氨丙基三甲氧基硅烷)，再通過多聚甲醛將8-羥基喹啉固定于引入間隔臂的硅膠上，最后將產(chǎn)物高溫干燥，酸洗，水洗，即得8-羥基喹啉型螯合樹脂。該螯合樹脂的8-羥基喹啉在硅膠表面的鍵合量在0. 120-0. 542mmol/g。其對(duì)Cu2+的飽和吸附容量為22mg/g,對(duì)Ni 2+的飽和動(dòng)吸附容量為41mg/g。，這些樹脂剛性好，且洗脫容易，但8-羥基喹啉在基體表面的鍵合量低，吸附容量小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有的螯合吸附材料，8-羥基喹啉在基體表面的鍵合量低，吸附容量小的問題，提供了一種性能穩(wěn)定、剛性好、吸附重金屬種類多，吸附容量大，再生洗脫簡(jiǎn)便的新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料及其制備方法，該螯合吸附材料能夠高效地應(yīng)用于去除水體中金屬離子污染和痕量金屬富集的分析。本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料，其是將配位體8-羥基喹啉鍵合到硅膠微粒表面的聚甲基丙烯酸羥乙酯的側(cè)基上，結(jié)構(gòu)如式(I )，
權(quán)利要求
1.一種新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料，其特征在于其是將配位體8-羥基喹啉鍵合到硅膠微粒表面的聚甲基丙烯酸羥乙酯的側(cè)基上，結(jié)構(gòu)如式(I )，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下 1)、在用含氨基的硅烷偶聯(lián)劑改性的硅膠微粒表面接枝聚合甲基丙烯酸羥乙酯 將I. Og含氨基的硅烷偶聯(lián)劑改性的硅膠微粒和4. 5-5. 5mL甲基丙烯酸羥乙酯置于90-100mL N，N- 二甲基甲酰胺和H2O的混合溶劑中，通氮?dú)?0min，升溫，向反應(yīng)體系中加入0.0483-0. 0591g過硫酸銨的水溶液，25-35°C下反應(yīng)12_14h后，抽濾，濾餅用甲醇抽提24h，70°C烘干，得接枝有聚甲基丙烯酸羥乙酯的硅膠微粒； 2)、配位體8-輕基喹啉在聚合物修飾的娃膠微粒表面的固定 將0. 4-0. 5g接枝有聚甲基丙烯酸羥乙酯的硅膠微粒和I. 82g 5-氯甲基-8-羥基喹啉加入到201^溶劑中，升溫至80-1001，并加入1.4-1. 5g縛酸劑，N2氣氛下，恒溫反應(yīng)5-7h，過濾，水洗，無水乙醇洗滌，干燥即得鍵合有8-羥基喹啉的功能復(fù)合微粒，即固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料的制備方法，其特征在于步驟I)中所述的N，N- 二甲基甲酰胺和H2O的混合溶劑中，DMF和H2O的體積比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的溶劑為二甲基亞砜、硝基苯或者N，N-二甲基甲酰胺，所述的縛酸劑為 Na2CO3 或 NaHCO3。
全文摘要
本發(fā)明屬于螯合樹脂材料領(lǐng)域，具體是一種新型固載化8-羥基喹啉型螯合吸附材料及其制備方法。該材料是將配位體8-羥基喹啉鍵合到經(jīng)聚甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)改性的硅膠微粒表面，其鍵合量在0.95-1.85mmol/g。其制備步驟在用含氨基的硅烷偶聯(lián)劑改性的硅膠微粒表面接枝聚合甲基丙烯酸羥乙酯；將配位體8-羥基喹啉固定在聚合物修飾的硅膠微粒表面。該樹脂不但8-羥基喹啉的鍵合量高，且合成工藝簡(jiǎn)單，條件溫和，時(shí)間短，易控制；該材料機(jī)械性能好，可多次重復(fù)使用；對(duì)金屬離子具有強(qiáng)的配位絡(luò)合能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種貴金屬離子的富集回收，尤其對(duì)重金屬如銅、鎳、鉛等具有優(yōu)異的吸附和選擇性能，可用于凈化工業(yè)廢水。
文檔編號(hào)C02F1/28GK102773082SQ201210247149
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者喻龍, 房曉琳, 李延斌, 王蕊欣, 高保嬌 申請(qǐng)人:中北大學(xué)