[发明专利]一种光响应智能印迹介孔材料的制备方法及用途

说明书

本发明提供了一种光响应智能印迹介孔材料的制备方法及用途，所述方法包括制备4‑[4‑(甲基丙烯酰氧基)苯基偶氮]苯甲酸的步骤和制备乙烯基功能化的介孔材料SBA‑15‑MPS的步骤，还包括制备光响应印迹介孔材料的步骤。将模板分子与MPABA于体积比为4:1的甲醇/DMSO混合溶液中避光处理，取SBA‑15‑MPS分散于甲醇中混匀；将上述两种液体混合后再加入交联剂，置于水浴中，升温至一定温度后加入引发剂混匀，最后氮气除氧后密封，黑暗条件下磁力搅拌反应；反应结束后，收集聚合物，洗涤，真空干燥，再进行交替光照射处理，即可得到产物。本材料能够在复杂环境中选择性富集分离目标物，且基于介孔材料制备，赋予其较其他光响应印迹材料更大的吸附容量。

技术领域

本发明涉及一种光响应智能印迹介孔材料的制备方法及用途，属于材料制备、分离技术和环境处理领域。

背景技术

目前，由于城市化及快速增长的工业化影响，环境污染问题日益突出，提供清新的空气和纯净的饮用水对庞大的世界人口来说是极大的挑战。双酚A(BPA)，作为一种已知的内分泌干扰化学物质(EDC)，已被发现在食品、饮料和地表水中，严重威胁水生动物和人类的生殖健康和生育能力。为此，为有效去除环境污染物中的双酚A，已进行大量的深入研究。其中，研究发现吸附是一种高效和广泛使用的方法。然而，在实践中，双酚A存在于非常低的浓度，并始终与含量高、毒性较小且可生物降解的污染物共存。同时去除这些污染物，经济成本较高。而传统的吸附剂对双酚A吸收缺乏选择性，这将限制其进一步应用。因此，开发选择性好、吸附容量高、操作简单、再生性能优良的吸附剂，建立特异性污染物处理具有重要的现实意义。

分子印迹技术(Molecular imprinting technique,MIT)是以目标分子为模板分子制备对该分子具有特异选择性识别功能的分子印迹聚合物(Molecularly ImprintedPolymers，MIPs)的一种技术。MIPs内部分布有大量模板分子的印迹空穴，这些空穴与模板分子在空间结构、结合位点等方面高度地相匹配，使得分子印迹聚合物对模板分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性。MIPs越来越多地应用于固相萃取，色谱分离和化学传感器等领域。其中，将分子印迹技术与基质材料相结合产生的表面分子印迹技术的开发应用是最具吸引力的研究之一。尽管MIPs作为吸附剂似乎是一个有前景的发展，以规避传统吸附剂低选择性识别的缺点。然而，设计合成具有较高吸附容量和选择性的高性能吸附剂仍具有挑战性。Lofgreen等人基于介孔材料使用半共价印迹技术开发出一种新型的分子印迹介孔有机硅材料，提供了极大的选择性，高吸附能力和快速结合动力学(J.E.Lofgreen,I.L.Moudrakovski,G.A.Ozin,Molecularly imprinted mesoporousorganosilica,ACS nano 5(2011)2277-2287.)。遗憾的是，这种半共价印迹以及其他非共价印迹聚合物都会存在耗时而又复杂洗脱过程问题导致很难完全除去模板分子，这势必会影响到印迹聚合物再结合和选择性识别能力。