[发明专利]一种用于富集苯系物的分子印迹聚合物制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机复合材料与技术领域，具体涉及一种分子印迹聚合物的制备方法，此材料可应用于复杂样品中痕量苯系物的选择性富集。

背景技术

近年，随着分析化学和材料化学领域的迅速发展，用于复杂样品中痕量组分富集的各种材料备受关注，这些功能材料的开发也成为研究者的热点课题。在诸多研究中，解决复杂样品中目标化合物的富集能力和选择性仍然是焦点问题，这也是实现痕量物质高灵敏度检测的关键技术。

分子印迹聚合物是近年开发的一种新型材料，并且在诸多领域得到应用。特别是1993年Mosbach等在《Nature》上发表茶碱分子印迹聚合物的报导以后，有关分子印迹的文献急剧上升。这不仅仅是由于此种聚合物具有高选择性和强吸附能力，而且与其它种类的聚合物相比，用分子印迹技术制备的材料能够更好地应用到生物、催化等领域。

目前，多数研究者集中在验证分子印迹材料对模板分子的高选择性，或者将分子印迹材料用于化合物的分离方面，而将其用作复杂样品中痕量苯系物的富集报道罕见。此外，在传统的分子印迹技术中，常以待分析物本身作为模板分子实现复合材料的合成。不同于文献中所报道的，本发明未使用目标物本身作为模板分子，而是使用与模板分子结构相似的化合物作为模板，合成了分子印迹聚合物材料。使用此技术合成的材料可以同时选择性富集多种苯系物，富集能力和选择性均达到了预期效果。此技术解决了分子印迹材料单一识别性的问题，在萃取材料领域具有广泛的应用前景，同时也为开发新型功能有机复合材料奠定了理论和实验基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对多种苯系物具有高选择性和强吸附能力的分子印迹聚合物的制备方法。本发明所提出的用于富集苯系物的分子印迹聚合物，其制备方法为：

以苯甲酸为模板分子，4-乙烯基吡啶为功能单体，三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，乙腈为溶剂制备分子印迹聚合物微球，具体制备方法如下：

（1）将模板分子苯甲酸和功能单体4-乙烯基吡啶溶解在乙腈中，混匀后磁力搅拌2-5 h；

（2）加入引发剂偶氮二异丁腈和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯，混匀并搅拌10 min；

（3）将上述混合液吹氮脱氧后放入恒温水浴中，在40-80℃下恒温聚合4-10 h；

（4）将制备得到的聚合物研磨后过筛，用NaOH/乙醇溶液超声洗脱5 min后转入离心机中分离，弃去离心液，反复多次，直到检测不到模板分子；

（5）用乙醇洗至中性，在60℃真空干燥至恒重，即可制得分子印迹聚合物。

本发明制备的分子印迹聚合物具有合成简单、选择性高、富集能力强等优点，可用于复杂样品中痕量苯系物组分的富集。

附图说明

图1为制得的分子印迹聚合物SEM图片。

图2为利用分子印迹聚合物富集气体样品中痕量苯系物后，利用气相色谱分析得到的气相色谱图。图中1—苯；2—甲苯；3—乙苯；4—邻二甲苯。

具体实施方式

聚合物制备实施例：

将苯甲酸、4-乙烯基吡啶按照物质的量比为1：5溶解于18 mL乙腈中，混匀后磁力搅拌2 h；加入0.0415克偶氮二异丁腈和乙二醇二甲基丙烯酸酯（苯甲酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1：20），混匀并搅拌10 min；将混合液吹氮脱氧后放入恒温水浴中，在40℃下恒温聚合4 h；将制备得到的聚合物研磨后用分级筛筛选，用NaOH/乙醇溶液超声洗脱5 min后转入离心机中分离，弃去离心液，反复多次，直到检测不到模板分子；用乙醇洗至中性，在60℃真空干燥至恒重，即可制得所需分子印迹聚合物。

聚合物应用实施例：

将制得的聚合物过筛，选取粒度均一的微粒，填充进入定制的21G不锈钢耐高温针头，两端使用玻璃棉固定吸附剂。将其置于气相色谱进样口进行老化数分钟备用。将填充有分子印迹聚合物的针筒连接到气体采集泵，针头插入气体采样袋对浓度为0.3 μg/mL的苯系物（苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯）进行取样和富集，取样体积为50mL。取样完毕后，在氮气的作用下利用气相色谱进样口的高温进行解吸，进而完成气相色谱的分离和检测，色谱图如附图2所示。