[发明专利]一种多功能介孔硅胶固相萃取剂及制备和应用

权利要求书

1.一种多功能介孔硅胶固相萃取剂的制备方法，其特征在于：

首先以SBA-15介孔硅胶为基体材料，含2个氨基以上的3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷或3-[2-(2-氨基乙胺基)乙胺基]丙基-三甲氧基硅烷为硅烷化试剂，制备得到多氨基化介孔硅胶，然后利用氨基与环氧基的开环反应，与过量苯基缩水甘油醚进一步反应，得到具有高密度多功能基团的混合模式介孔硅胶萃取剂；

按以下步骤制备获得，

（1）将13.6~14.0 g Pluronic P123和7.4~8.0 g质量浓度35%的浓盐酸溶于240~260mL水中，充分搅拌4~6 h，待Pluronic P123完全溶解至透明后，在搅拌下滴加24.6~25.0 g正硅酸乙酯，该混合液在30~40^oC的水浴中连续搅拌22~26 h；随后将混合物移入反应釜中，在120~140 ^oC下水热处理40~50 h；将其冷却后进行抽滤，用水洗涤；最后将产物移入马弗炉中520~580 ^oC下煅烧2~3 h，制得SBA-15介孔硅胶；

（2）将所得介孔硅胶在2~4 mol/L盐酸溶液中浸泡8~16 h，然后在150~170 ^oC下除水活化6 ~10 h，冷却后保存于干燥器中备用；

（3）将3~4 g上述活化介孔硅胶分散在100~120 mL甲苯中，搅拌下加入3~4 mL 3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷或3-[2-(2-氨基乙胺基)乙胺基]丙基-三甲氧基硅烷，在氮气保护下，于105~115 ^oC油浴加热至回流温度，反应20~24 h；将上述反应液过滤，依次用甲苯、丙酮、甲醇、丙酮洗涤，60~80 ^oC下真空干燥5~8 h，得多氨基化介孔硅胶；

（4）将2~3 g多氨基化介孔硅胶置于80~100 mL体积浓度50%~80%乙醇水溶液中，加入4.5~9 g苯基缩水甘油醚，于60~80 ^oC下回流反应6~8 h；将上述反应液过滤，依次用甲醇、丙酮洗涤，60~80 ^oC下真空干燥5~8 h，得多功能介孔硅胶。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中用于进行水热处理的容器为高压反应釜；

步骤（2）中介孔硅胶的盐酸处理用以增加其表面活化硅羟基数目；

步骤（3）中甲苯为金属钠除水新蒸处理过的，所使用的硅烷化试剂为包含2个以上氨基的3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷或3-[2-(2-氨基乙胺基)乙胺基]丙基-三甲氧基硅烷，其与活化介孔硅的相对比例为1 mL︰1 g。

3.一种根据权利要求1或2所述的制备方法制备得到的多功能介孔硅胶材料。

4.一种根据权利要求3所述的多功能介孔硅胶材料，其特征在于：如下式所示，介孔硅胶材料中的高密度多功能基团键合相的氨基和季铵基密度为6~9 µmol/m²，苯基密度为9~15 µmol/m²，超高的碳、氮元素含量分别为24.5~28.3%、2.8~3.2%；

。

5.一种根据权利要求4所述的多功能介孔硅胶材料作为固相萃取剂在分离和/或富集极性阴离子型有机污染物的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：

其中所述的极性阴离子型有机污染物选自环境水样中的非甾体类抗炎药，其中包括布洛芬、萘普生、双氯芬酸或酮洛芬中的一种或两种以上。