[发明专利]一种石墨烯量子点掺杂的吸附树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及有机高分子聚合物材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯量子点掺杂的吸附树脂及其制备方法和应用。本发明通过添加石墨烯量子点并将石墨烯量子点包裹在吸附树脂内可以提高吸附树脂的机械强度和亲水性能，使得所述石墨烯量子点掺杂的吸附树脂在作为吸附剂时，在富集过程中，当有一定的压力存在的时候，使得吸附树脂的孔不会破损，从而不会影响其富集效率。通过致孔剂(甲苯)、交联剂和聚乙烯醇的使用，可以实现对石墨烯量子点掺杂的吸附树脂的均一孔径和大孔的调控。

技术领域

本发明涉及有机高分子聚合物材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯量子点掺杂的吸附树脂及其制备方法和应用。

背景技术

大孔吸附树脂(MAR)技术已经广泛得应用于天然产物分离制备中，MAR以物理化学性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，工艺操作简便，效率高，成本低，环境友好，使用寿命长和容易再生等诸多优势，已发展成为从天然产物分离制备技术中最重要的技术之一。近年来，针对MAR分离效率低、分离选择性差和机械强度低等关键科学与技术问题，针对目标化合物结构特征和理化性质，现有技术中通常采用打孔吸附树脂应用于天然产物的分离。

目前常见的大孔吸附树脂大多以10～20nm的孔径为主，而且孔径分布极不均一。亲水能力较弱，机械性能差，不能用于植物多糖的分离纯化和有效成分的富集。因此，急需开发一种孔径单一、机械性能高与亲水性强的新型材料并用于植物多糖的分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯量子点掺杂的吸附树脂及其制备方法和应用，利用所述制备方法制备得到的石墨烯量子点掺杂的吸附树脂具有较高的机械强度和亲水性能，同时具有单一的孔径分布。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种石墨烯量子点掺杂的吸附树脂的制备方法，包括以下步骤：

将聚乙烯醇、碳酸钠、对苯二酚、十二烷基硫酸钠和水混合，得到水相混合物；

将所述水相混合物、苯乙烯、交联剂、甲苯、疏水剂和引发剂混合，得到油-水混合液；

在所述油-水混合液中加入石墨烯量子点，通氮气，依次进行包裹和聚合交联反应，得到所述石墨烯量子点掺杂的吸附树脂。

优选的，所述聚乙烯醇、碳酸钠、对苯二酚和十二烷基硫酸钠的质量比为(1.20～1.25)：(0.04～0.045)：(0.02～0.25)：(0.02～0.025)。

优选的，所述对苯二酚与水的用量比为(0.02～0.25)g：100mL。

优选的，所述对苯二酚与苯乙烯的质量比为(0.02～0.25)：(2.5～3.0)。

优选的，所述交联剂包括乙二醇二甲基丙烯酸酯和失水山梨醇单油酸酯；

所述乙二醇二甲基丙烯酸酯和失水山梨醇单油酸酯的质量比为(1.0～1.5)：2.0。

优选的，所述苯乙烯、交联剂、甲苯、疏水剂和引发剂的质量比为(2.5～3.0)：(3.0～3.5)：(4.0～5.0)：(0.25～0.30)：(0.20～0.25)。

优选的，所述石墨烯量子点与苯乙烯的质量比为(0.02～0.03)：(2.5～3.0)。

优选的，所述聚合交联反应在搅拌的条件下进行；

所述聚合交联反应的温度为75～85℃，时间为10～15h。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的石墨烯量子点掺杂的吸附树脂，包括苯乙烯-二乙烯苯聚合物和包裹于所述苯乙烯-二乙烯苯聚合物内部的石墨烯量子点；

所述石墨烯量子点掺杂的吸附树脂的孔径为50～100nm。