[发明专利]一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：包括将铜盐溶解于乙醇/水二元溶剂体系中，得到铜盐溶液，在所述乙醇/水二元溶剂体系中，水与乙醇的体积比为1：3~1：4，所述铜盐为CuCl₂·2H₂O，铜盐与水的质量比为1：4.5~1：5.5，而后向所述铜盐溶液中加入功能单体N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在室温下进行配位反应，并且CuCl₂·2H₂O与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1.5：1~2.5：1；

配位反应完成后，加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和四甲基氢氧化铵，交联剂四乙氧基硅烷，得到混合溶液；将所述混合溶液通入毛细管中，并将毛细管两端封口，放入40~50℃水浴中加热18~30 h，进行溶胶-凝胶反应，得到铜离子印迹有机-无机杂化整体柱；其中，四乙氧基硅烷与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷的体积比为3.5：1~4.5：1。

2.根据权利要求1所述的一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：具体步骤为：

S10、将CuCl₂·2H₂O溶解于乙醇/水二元溶剂体系，得到氯化铜溶液；

S20、而后向所述氯化铜溶液中加入功能单体N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，并在室温下进行配位反应，溶液由绿色变为深蓝色；

S30、配位反应完成后，加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和四甲基氢氧化铵，涡旋至表面活性剂完全溶解，接着加入交联剂四乙氧基硅烷，得到混合溶液；

S40、将所述混合溶液通入已活化的毛细管中，并将毛细管两端封口后放入40~50℃水浴中加热18~30 h进行溶胶-凝胶反应，得到铜离子印迹有机-无机杂化整体柱。

3.根据权利要求2所述的一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：所述十六烷基三甲基溴化铵与水的质量比为1：2.5~1：3.5，并且四甲基氢氧化铵与水的体积比为1：4.5~1：5.5。

4.根据权利要求2所述的一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：还包括S50、取出整体柱，并使用甲醇和HCl溶液交替冲洗整体柱以去除未反应的成分和模板离子，直到流出液中检测不到铜离子为止，而后使用pH 9.0的稀氨水溶液和水冲洗整体柱，直到流出液为中性为止。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法制备得到的一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱，所述铜离子印迹有机-无机杂化整体柱的比表面积为13.0~14.0 m² g^-1，对铜离子的最大吸附容量为3.1 mg g^-1。

6.根据权利要求5所述的一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱在铜离子的分离富集中的应用，其具体步骤为：

S100、吸附：将待测样品溶液的pH调节至4.0-6.0，而后将待测样品溶液以25-75 μLmin^-1的流速通过铜离子印迹有机-无机杂化整体柱，待测样品溶液中的铜离子被选择性地吸附在整体柱上，上样完成后，使用纯水冲洗整体柱，以去除整体柱中残留的待测样品溶液；

S200、洗脱：将1.0 mol L^-1盐酸溶液以25-75 μL min^-1的流速通过吸附铜离子后的整体柱，对铜离子进行洗脱，收集洗脱液；

S300、测定：对洗脱液进行富集，测定铜离子浓度，并得到回收率。

7.根据权利要求6所述的一种铜离子印迹有机-无机杂化整体柱在铜离子的分离富集中的应用，其特征在于：在步骤S100的吸附之前，还包括制备针式固相萃取器的步骤，其具体过程为：选择注射器，弃去金属针，得到注射器底座部分，并截取5 cm长度的所述铜离子印迹有机-无机杂化整体柱替代原有的金属针，并固定在注射器底座部分，得到针式固相萃取器。