專利名稱：纖維素基多功能螯合材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維素基功能高分子材料，特別涉及纖維素側(cè)鏈負(fù)載苯亞甲基繞單寧和季銨鹽的高分子材料，可應(yīng)用于各種水系重金屬離子的檢測、分析、分離、富集，屬于功能材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
諸如Ag+、Pd2+、Hg2+、Cd2+、Zn2\ Ni2+、Co2+或Cu2+等重金屬離子都是工業(yè)生產(chǎn)醫(yī)用材料、通訊器件和電子元器件的重要原料，但是含有上述重金屬離子的廢水也是造成地球表層水環(huán)境污染和危害飲食行業(yè)安全的主要物質(zhì)，因此，針對工礦企業(yè)生活污水中重金屬離子的原位檢測、含量分析、種類分離、富集回收具有重要意義。如上所述重金屬離子的傳統(tǒng)原位檢測與分析方法操作繁雜、工作強(qiáng)度大、周期長、 耗費物資品種多；近年來報道的熒光化學(xué)傳感器檢測技術(shù)和離子智能識別技術(shù)可以實現(xiàn)多種重金屬離子的原位識別和檢測，這些技術(shù)具有檢測程序簡便、檢測靈敏、識別敏感、分析檢測結(jié)果重現(xiàn)性高等特點。但是重金屬離子傳感器和智能識別材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，合成成本高，同時它們也僅僅具有分析識別功能，不具有分離、富集、回收重金屬離子的功能或作用。分離、富集、回收重金屬離子的傳統(tǒng)方法有蒸發(fā)濃縮法、化學(xué)沉淀法、膜透析法、 溶劑抽提法、電化學(xué)沉析法以及固相萃取技術(shù)等。固相萃取技術(shù)是近二十幾年來研究報道較多的預(yù)濃縮、富集、回收重金屬離子的新方法，但是固相萃取劑僅僅具有預(yù)濃縮、富集、回收重金屬離子的功能，不具有對重金屬離子的檢測、識別、分析功能，尤其是無法標(biāo)示或及時顯示固相萃取劑的飽和吸附狀態(tài)。因此，人們殷切希望尋找到一種兼有原位檢測、含量分析、種類分離、富集回收水中重金屬離子的新材料，該新材料具有實時顯現(xiàn)吸附重金屬離子飽和狀態(tài)的特性，方便于工礦企業(yè)生活污水處理池中的實用操作處置。鑒于現(xiàn)有材料技術(shù)存在的問題和人們的期盼，本發(fā)明提供一種纖維素基多功能螯合材料，所述的纖維素基多功能螯合材料的纖維素側(cè)鏈上負(fù)載一種苯亞甲基繞單寧結(jié)構(gòu)單元，所述的苯亞甲基繞單寧是定性定量分析Ag+或Pa2+等的試劑，苯亞甲基繞單寧結(jié)構(gòu)單元自身具有熒光特性和顯色特性，其與不同金屬離子形成的配合物也呈現(xiàn)各樣的熒光增強(qiáng)、 熒光淬滅、顯色迥異現(xiàn)象，可以原位識別和實時檢測、分析、分離各種水系中重金屬離子。本發(fā)明提供的纖維素基多功能螯合材料的纖維素側(cè)鏈上負(fù)載的苯亞甲基繞單寧結(jié)構(gòu)單元多寡可以依據(jù)實際需要定量引入，所以本發(fā)明提供的纖維素基多功能螯合材料可作為重金屬離子的固相萃取材料，其對重金屬離子的吸附容量可變。由于本發(fā)明提供的苯亞甲基繞單寧結(jié)構(gòu)單元與不同金屬離子的配合物顯色迥異現(xiàn)象，根據(jù)所述纖維素基多功能螯合材料吸附富集重金屬離子的色澤變化，可判斷其吸附飽和狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種纖維素基多功能螯合材料，具有通式(I)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.-種纖維素基多功能螯合材料，其特征在于具有通式(I)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(I )其中通式(I)中隊或&分別選取C1 C4烷基；R3選自H、取代或未取代的C1 C4烷基或取代或未取代的C6 C2tl芳基中的一種，η選取500 30000的正整數(shù)。
2.依照權(quán)利要求1所述的纖維素基多功能螯合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、受三氟化硼乙醚催化劑的作用，纖維素溶脹在有機(jī)溶劑中與環(huán)氧氯丙烷的開環(huán)反應(yīng)，制成氯代丙醇纖維素；三氟化硼乙醚/環(huán)氧氯丙烷有機(jī)溶劑
3.依照權(quán)利要求2所述的纖維素基多功能螯合材料的制備方法，其特征在于所述的 3-R3_繞單寧選自通式(IV)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)
全文摘要
本發(fā)明提供一種纖維素基多功能螯合材料，該纖維素基多功能螯合材料具有熒光發(fā)射特性，特別是與不同重金屬離子的配合物也呈現(xiàn)各樣的熒光增強(qiáng)、熒光淬滅、顯色迥異現(xiàn)象，可以原位識別和實時檢測、分析、分離各種水系中重金屬離子；使用水溶性硫化物可以方便洗脫纖維素基多功能螯合材料吸附的重金屬離子，重金屬離子和負(fù)二價硫離子生成硫化物沉淀，集中回收，同時所述的多功能纖維素材料也得以再生，循環(huán)使用安全有效。便于廠礦企業(yè)的污水處理池回收重金屬離子使用。
文檔編號B01J20/24GK102276735SQ20111012446
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者丁志丹, 劉霖, 張?zhí)锪? 王佳佳, 馬娟娟 申請人:淮海工學(xué)院