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、有機溶劑不溶的對水中有機污染物（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、亞甲基藍飽和吸附量均超過400mg.g-1。使用該聚合物為吸附劑，吸附結束后，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用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及功能高分子材料領域，尤其是涉及一種水體中有機污染物及有毒重金屬離子吸附材料的制備和應用領域。
【背景技術】
[0002]由含有機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，一直是科技工作者關注的熱點之一。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，它們能和多種有機物形成主客體包合物，從而達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，有關環(huán)糊精聚合物用于水體中有機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，碩士學位論文)；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雜和吸附性能亟待提高等問題，提供一種對水中有機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 )的結構式分別如下:
[0007]
【權利要求】
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 )的結構式分別如下：
2.如權利要求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 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10-24h;然后 將反應混合物倒入水中，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有機污染物及重金屬離子Pb2+，Hg2+，Cd2+吸附劑的應用。
【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