[发明专利]一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料及其制备方法和应用；属于材料制备和分离技术领域；在本发明中，通过溶剂热法合成与青蒿素相匹配的缺陷型UiO‑66，并利用简便的盐模板热塑技术构建了一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料，所述三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料具有复杂的三维通道，能够对青蒿素进行选择性吸附分离。

技术领域

本发明属于材料制备和分离技术领域，具体涉及一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料及其制备方法和应用。

背景技术

目前，主要采用乙醚浸提法和溶剂汽油浸提法来从青蒿中提取青蒿素。其中，挥发油主要采用水蒸汽蒸馏提取，减压蒸馏分离，其工艺为：投料---加水---蒸馏---冷却---油水分离---精油；非挥发性成分主要采用有机溶剂提取，柱层析及重结晶分离，基本工艺为：干燥---破碎---浸泡、萃取(反复进行)---浓缩提取液---粗品---精制等步骤。然而上述方法操作步骤繁琐，需要花费大量人力物力，萃取物质会对环境造成污染，分离青蒿素的效率低。

分子印迹技术(MIT)是结合了分子识别、化学合成、分析化学和生物化学等多科领域优势而产生和发展的具有高效选择性分离的一项新兴技术。其基本原理是在选取的目标分子与功能单体之间产生相互作用的条件下，结合交联剂和引发剂，通过化学反应在相应聚合物单体溶剂中发生印迹聚合反应，形成与目标分子尺寸大小完全相同的识别位点，经过目标分子的洗脱过程之后，形成具有特异性选择和分离的分子印迹聚合物(MIPs)。尽管可以通过分子印迹技术才吸附分离青蒿素，但是青蒿素活性基团单一，在印迹过程中无法很好的进行印迹聚合，最终印迹效果不尽人意。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料及其制备方法和应用。本发明中，通过溶剂热法合成与青蒿素相匹配的缺陷型UiO-66，并利用简便的盐模板热塑技术构建了一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料，所述三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料具有复杂的三维通道，能够对青蒿素进行选择性吸附分离。

本发明中首先提供了一种三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料，记为缺陷型UiO-66@PVDF-HFP复合泡沫，所述选择性吸附填料为三维大孔结构，为海绵状圆柱体结构；所述三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料调节不同的孔道尺寸，形成串联吸附结构。

本发明中还提供了上述三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)缺陷型UiO-66的制备及活化：

将ZrCl₄、对苯二甲酸、乙酸和青蒿素溶于N，N-二甲基甲酰胺中，超声搅拌至完全溶解，然后进行热反应，反应结束后冷却、离心、洗涤、干燥，得到未活化的缺陷型UiO-66，然后向未活化的缺陷型UiO-66中加入甲醇，超声分散，搅拌、离心、干燥，得到活化后的缺陷型UiO-66；

(2)固定孔道尺寸的PVDF-HFP泡沫的制备：

将NaCl粉末与PVDF-HFP粉末混合，混合均匀后加热反应，自然冷却，接着用热的去离子水反复浸泡，洗涤，干燥，最终得到孔道尺寸固定的PVDF-HFP泡沫备用；

(3)三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料：

将活化后的缺陷型UiO-66在水中超声分散均匀，得到UiO-66分散液，备用；将三羟甲基氨基甲烷盐酸盐加入到去离子水中，然后调节pH，然后加入多巴胺搅拌均匀，加入PVDF-HFP泡沫浸泡一段时间后取出，然后向其中注射缺陷型UiO-66分散液，得到所述三维类“丝瓜”状柔性串联式选择性吸附填料。