一種環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明以微交聯(lián)的二乙烯基苯-苯乙烯-馬來酸酐共聚物為高分子骨架，將源于淀粉的環(huán)糊精固載到共聚物上，獲得水不溶、有機(jī)溶劑不溶的對水中有機(jī)污染物（堿性染料，偶氮染料及雙酚A）及部分有毒重金屬離子（Pb2+,Hg2+,Cd2+）具有優(yōu)良吸附性能的環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物。該聚合物原料來源廣，制備方法簡單，易于工業(yè)化；在用量0.25g.L-1條件下，通過Langmuir等溫吸附方程計算的聚合物對堿性品紅、亞甲基藍(lán)飽和吸附量均超過400mg.g-1。使用該聚合物為吸附劑，吸附結(jié)束后，吸附劑很容易通過過濾或沉淀分離。
【專利說明】一種環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種水體中有機(jī)污染物及有毒重金屬離子吸附材料的制備和應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由含有機(jī)污染物及有毒重金屬離子工業(yè)廢水造成的環(huán)境污染已威脅到人類的健康和生存。其中，低濃度有機(jī)污染物具有生物積累性、難降解、致畸致突變及難處理等特點(diǎn)，一直是科技工作者關(guān)注的熱點(diǎn)之一。環(huán)糊精是繼冠醚后的第二代超分子，按其疏水空腔大小不同可分為α-、β-及Y-環(huán)糊精，它們能和多種有機(jī)物形成主客體包合物，從而達(dá)到去除廢水中污染物的目的。由于環(huán)糊精具有水溶性，不能直接作為水體污染物吸附材料。為克服環(huán)糊精的水溶性，通過交聯(lián)、聚合及固載等方法可將環(huán)糊精制成不溶于水的環(huán)糊精聚合物。目前，有關(guān)環(huán)糊精聚合物用于水體中有機(jī)污染物吸附材料的報道不斷涌現(xiàn)。201210121261.X公開了一種吸附酸性染料的環(huán)糊精聚合物，通過β-環(huán)糊精與檸檬酸、磷酸二氫反應(yīng)所得聚合物與殼聚糖交聯(lián)，得環(huán)糊精-殼聚糖多孔膜；董曉蕾等報道了一種以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，通過反相懸浮聚合技術(shù)合成了一種低水溶性的β_環(huán)糊精聚合物，并將其作為吸附劑研究了其對苯酚的吸附脫附性能(化工新型材料，2012，40(10):86)；郝薇通過β -環(huán)糊精與馬來酸酐反應(yīng)得到馬來酸酐改性環(huán)糊精，再將此改性環(huán)糊精與丙烯酸聚合得到丙烯酸系環(huán)糊精聚合物水凝膠，并研究了其對剛果紅和曙紅B的吸附性能(西北大學(xué)，碩士學(xué)位論文)；201010192090.0公開了 β -環(huán)糊精馬來酸衍生物與丙烯酸共聚物及其對堿性染料吸附作用；201210334744.8還公開了進(jìn)一步?；揎椀沫h(huán)糊精固載苯乙烯-馬來酸酐共聚物用于吸附水中有機(jī)染料及部分重金屬離子。
[0003]目前，用作水中污染物吸附材料的環(huán)糊精基聚合物制備方法復(fù)雜，吸附性能亟待提高，聚合物在吸附后多數(shù)需用離心的方法除去，規(guī)?；a(chǎn)和實際應(yīng)用困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對作為水中污染物吸附劑的環(huán)糊精基聚合物制備方法復(fù)雜和吸附性能亟待提高等問題，提供一種對水中有機(jī)污染物和部分有毒重金屬離具有優(yōu)良吸附性能且吸附后易分離的環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物及制備方法。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0006]一種環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物，其特征在于，以二乙烯基苯為交聯(lián)劑，制備微交聯(lián)二乙烯基苯-苯乙烯-馬來酸酐共聚物，再將環(huán)糊精(I)固載到此共聚物上，即得環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物(II);所述環(huán)糊精(I)和環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物(II )的結(jié)構(gòu)式分別如下:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物，其特征在于，以二乙烯基苯為交聯(lián)劑，制備微 交聯(lián)二乙烯基苯_苯乙烯_馬來酸酐共聚物，再將環(huán)糊精（I)固載到此共聚物上，即得環(huán) 糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物（II );所述環(huán)糊精（I)和環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物 (II )的結(jié)構(gòu)式分別如下：
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物的制備方法，其特征在于包括 以下步驟：(1)以甲苯為溶劑，過氧化二苯甲酰為引發(fā)劑，按二乙烯基苯、苯乙烯、馬來酸酐的摩爾 比為(0. 005-0. 10) ： (0. 88-0. 99) : 1 投料，80_95°C下攪拌反應(yīng) 2_5h ;然后冷卻至 50_60°C， 過濾，濾餅用50-60°C的新鮮甲苯淋洗，真空干燥得微交聯(lián)二乙烯基苯-苯乙烯-馬來酸酐 共聚物；(2)以N，N-二甲基甲酰胺為溶劑，三乙胺為催化劑，按環(huán)糊精與微交聯(lián)二乙烯基苯-苯 乙烯-馬來酸酐共聚物中酸酐單元摩爾比為（0.2-2) :1，在40-90°C攪拌反應(yīng)10-24h;然后 將反應(yīng)混合物倒入水中，稀酸中和后，用30-50°C溫水洗滌殘留物，抽濾，真空干燥得環(huán)糊精 固載微交聯(lián)高分子聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物的制備方法，其特征在于， 所述步驟（1)中馬來酸酐與過氧化二苯甲酰先溶于甲苯中，而后加入二乙烯基苯和苯乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物的制備方法，其特征在于， 所述步驟（2)中先將微交聯(lián)二乙烯基苯_苯乙烯_馬來酸酐共聚物懸浮在N，N- 二甲基甲酰胺中，而后加入三乙胺和環(huán)糊精。
5.如權(quán)利要求1所述的環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物的應(yīng)用，其特征在于，所述環(huán)糊精固載微交聯(lián)高分子聚合物作為水體中堿性染料、偶氮染料及雙酚A有機(jī)污染物及重金屬離子Pb2+，Hg2+，Cd2+吸附劑的應(yīng)用。
【文檔編號】B01J20/26GK103483594SQ201310415791
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】張曉梅, 曹曼麗, 陳冬玲, 石亮 申請人:安徽理工大學(xué)