專利名稱：一種尼泊金酸分子印跡膜的制備方法及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種去除水楊酸中尼泊金酸的新型印跡膜的制備方法，尤其涉及一種尼泊金酸分子印跡膜及其制備方法和應用。
背景技術(shù)：
分子印跡技術(shù)(MIT)是模擬自然界中如:酶與底物、抗體與抗原等的分子識別作用，以目標分子為模板分子制備對該分子具有特異選擇性識別功能的高分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymers, MIPs)的一種技術(shù):即選用能與模板分子產(chǎn)生特定相互作用的功能性単體，在模板分子周圍與交聯(lián)劑進行聚合，形成三維交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)，最后通過物理化學等方法除去模板分子，就獲得了具有對模板分子具有特殊親和性及識別性孔穴的功能性高分子。表面分子印跡技術(shù)通過把分子識別位點建立在基質(zhì)材料的表面，從而有利于模板分子的脫除和再結(jié)合，較好的解決了傳統(tǒng)分子印跡技術(shù)整體還存在的ー些嚴重缺陷，如活性位點包埋過深，傳質(zhì)和電荷傳遞的動力學速率慢，吸附-脫附的動力學性能不佳等。將分子印跡技術(shù)與膜分離技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生的分子印跡聚合膜(MolecularImprinted Membrane, MIM)的開發(fā)應用是最具吸引力的研究之一。分子印跡聚合物膜(MIM)兼具分子印跡及膜分離技術(shù)的優(yōu)點，一方面，該技術(shù)便于連續(xù)操作，易于放大，能耗低，能量利用率高，是“綠色化學”的典型；另ー方面，它克服了目前的商業(yè)膜材料如超濾、微濾及反滲透膜等無法實現(xiàn)單個物質(zhì)選擇分離的缺點，為將特定分子從結(jié)構(gòu)類似的混合物中分離出來提供了可行有效的解決途徑；另外，與傳統(tǒng)的分子印跡微球材料相比，分子印跡膜具有材料更穩(wěn)定，抵抗惡劣環(huán)境能力更強，擴散阻力小，形態(tài)規(guī)整，不需要研磨等繁瑣的制備過程等獨特的優(yōu)點。水楊酸是醫(yī)藥、香料、染料等精細化學品的重要原料。用水楊酸制成的美容用品可使肌膚新陳代謝過程正常，幫助細胞再生活化，加速肌膚細胞的更新，還具有對抗各類環(huán)境中污染物的功效，使肌膚恢復最佳新生狀態(tài)；此外水楊酸是制備阿司匹林的重要原料。但是水楊酸的生產(chǎn)過程中常伴有異構(gòu)體尼泊金酸(對羥基苯甲酸)，但尼泊金酸有毒，具有刺激性，常常用做防腐劑類。有資料顯示如果長期使用添加尼泊金酸的化妝品，可能會造成眼和皮膚嚴重危害。因此有效去除水楊酸中雜質(zhì)尼泊金酸具有重要的研究意義，考慮到合成的分子印跡膜具有對特定物質(zhì)專ー選擇性識別功能，為水楊酸生產(chǎn)過程的純化提供了ー類新方法，并不斷在大宗エ業(yè)品分離純化領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案指以氧化鋁陶瓷膜為基底，尼泊金酸(/7-HB)作為模板分子，異氰酸丙基三こ氧基硅烷(ICPTES)為功能單體，正硅酸四こ酯(TEOS)為交聯(lián)劑，鹽酸(HCl)為催化劑，采用溶膠-凝膠法制備尼泊金酸分子印跡陶瓷膜(P-HB-MIM)的方法。一種尼泊金酸分子印跡陶瓷膜的制備方法，按以下步驟進行:(I)取氧化鋁陶瓷膜放置于質(zhì)量分數(shù)為30%的雙氧水溶液中，氧化鋁陶瓷膜與雙氧水的比為(15 20):(6(T80) g/ml，煮沸15 min后取出置于去離子水中煮沸15 min，氧化鋁陶瓷膜與去離子水的比為(15 20):(6(T80) g /ml，最后60°C干燥，儲存在氬氣中。(2)將尼泊金酸(/7-HB)、異氰酸丙基三こ氧基硅烷(ICPTES)和四氫呋喃(THF)按照摩爾比為1: (2^4): (125 250)，混合加入到圓底燒瓶中65°C條件下反應18 24 h，反應后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑四氫呋喃，未反應的ICPTES通過正己烷純化，最后真空干燥烘干制得功能化前驅(qū)體。(3)取上述功能前驅(qū)體溶解在無水こ醇中，功能前驅(qū)體與無水こ醇的比例為(I 4): (25 100) g/ml，再加入TEOS和去離子水，前驅(qū)體與TEOS的比例為(T 4):( 10 40) g/ml，前驅(qū)體與去離子水的比例為(I 4):(15飛0)g/ml，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的ph值為5.7，在75で條件下反應12 24 h，結(jié)束后室溫放置18 24 h，最后制得強黃色功能化硅膠。(4)將上述步驟(I)中制得的活化陶瓷膜浸入到步驟(3)中制得的功能化硅膠中，活化陶瓷膜與功能化硅膠的比為(15 20):(8 10.5)g/ml，然后置于室溫(25°C)下18 24h，隨后將陶瓷膜于50°C下干燥15 h，最后25°C條件下放置24 h。(5)將上述步驟(4)制備的印跡陶瓷膜按照陶瓷印跡膜:ニ甲亞砜和水混合溶液=(3^4):5 (g/ml)加入到ニ甲亞砜和水的混合溶液中，控制水和ニ甲亞砜的質(zhì)量比為(T2): 100, 180で條件下反應5 10 h，最后真空60°C干燥制得尼泊金酸分子印跡陶瓷膜。(6)將所制得的印跡膜進行選擇滲透性能分析測試。上述的技術(shù)方案中，雙氧水中煮沸15 min以對氧化鋁陶瓷膜表面羥基化。上述技術(shù)方案中所述的尼泊金酸，其作用為模板分子。上述技術(shù)方案中所述的異氰酸丙基三こ氧基硅烷，其作用為功能単體。上述技術(shù)方案中所述的正硅酸こ酷，其作用為交聯(lián)劑。上述技術(shù)方案中所述的鹽酸，其作用為催化劑。上述技術(shù)方案中所述的氧化鋁陶瓷膜，其作用為基底。上述技術(shù)方案中所述的吸附性能分析測試方法具體為:
(I)靜態(tài)吸附試驗
取一定量的印跡膜加入相應測試溶液中，恒溫水浴震蕩，考察不同吸附溶液的初始濃度對復合膜的影響，吸附后完成后，未吸附的尼泊金酸分子濃度用紫外光譜測定，井根據(jù)結(jié)果計算出吸附容量⑷e,mg/g):
權(quán)利要求
1.一種尼泊金酸分子印跡膜的制備方法，按以下步驟進行: (1)取氧化鋁陶瓷膜放置于質(zhì)量分數(shù)為30%的雙氧水溶液中，氧化鋁陶瓷膜與雙氧水的比為(15 20):(60~80) g/ml，煮沸15 min后取出置于去離子水中煮沸15 min，氧化鋁陶瓷膜與去離子水的比為(15 20):(60~80) g /ml，最后60°C干燥，儲存在氬氣中； (2)將尼泊金酸、異氰酸丙基三乙氧基硅烷和四氫呋喃按照摩爾比為1:(2 4):(125 250)，混合加入到圓底燒瓶中65°C條件下反應18 24 h，反應后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑四氫呋喃，未反應的異氰酸丙基三乙氧基硅烷通過正己烷純化，最后真空干燥烘干制得功能化前驅(qū)體； (3)取上述功能前驅(qū)體溶解在無水乙醇中，功能前驅(qū)體與無水乙醇的比例為(I 4):(25 100) g/ml，再加入TEOS和去離子水，前驅(qū)體與TEOS的比例為(I 4): (10 40) g/ml，前驅(qū)體與去離子水的比例為(I 4):(15飛0)g/ml，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為5.7，在75°C條件下反應12 24 h，結(jié)束后室溫放置18 24 h，最后制得強黃色功能化硅膠； (4)將上述步驟(I)中制得的活化陶瓷膜浸入到步驟(3)中制得的功能化硅膠中，活化陶瓷膜與功能化硅膠的比為(15 20): (8 10.5) g/ml，然后置于室溫25°C下18 24 h，隨后將陶瓷膜于50°C下干燥15 h，最后25°C條件下放置24 h ； (5)將上述步驟(4)制備的印跡陶瓷膜按照陶瓷印跡膜:二甲亞砜和水混合溶液=(3~4):5 (g/ml)加入到二甲亞砜和水的混合溶液中，控制水和二甲亞砜的質(zhì)量比為(1~2):·100, 180 °C條件下反應5 10 h，最后真空60°C干燥制得尼泊金酸分子印跡陶瓷膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尼泊金酸分子印跡膜的制備方法及其應用，屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域。特指以氧化鋁陶瓷膜為基底，水楊酸中雜質(zhì)—尼泊金酸(p-HB)作為模板分子，異氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)為功能單體，正硅酸四乙酯(TEOS)為交聯(lián)劑，鹽酸(HCl)為催化劑，應用溶膠-凝膠法，制備尼泊金酸分子印跡陶瓷膜的方法。靜態(tài)吸附和選擇滲透實驗用來研究了制備的分子印跡膜的吸附平衡和選擇性識別性能。本發(fā)明優(yōu)點在于制備了一種尼泊金酸分子印跡膜，并將印跡膜用于水楊酸中尼泊金酸的選擇性識別和分離。該吸附劑對尼泊金酸具有選擇性高，分離效果顯著，重復使用次數(shù)多的優(yōu)點。
文檔編號G01N15/08GK103111269SQ20131005181
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者孟敏佳, 劉燕, 王志朋, 潘建明, 戴江棟, 閆永勝 申請人:江蘇大學