5分钟，通氮气15分钟将空气全部置换后，将反应器密封，在60°C恒温条件下，引发聚合反应24小时；
(4)将聚合反应产物去除上层清液，研磨并过200目筛后置于索氏提取器中，用盐酸:甲醇体积比为1:9的混合溶剂反复洗涤30小时，除去产物中的模板分子以及其它未反应物，直至用紫外可见分光光度计检测不到洗脱液中的模板为止，然后用高纯水洗涤，105°C干燥即得所述的C02分子印迹型吸附剂。
[0025]实施例3:依以下步骤制备复合吸附剂
(1)将凹凸棒粘土在105°C烘干，粉碎过200目；在容器中加入3g烘干的凹凸棒粘土和150ml甲苯，在搅拌过程中加入5ml硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷，45°C超声波中反应30分钟；60°C磁力搅拌的恒温油浴中再反应3小时；反应产物依次经甲苯、无水乙醇和去离子水过滤、洗涤、干燥、粉碎，制得改性凹凸棒粘土 ；
(2)将8mmol的丙稀酰胺与lmmol乙二酸置于反应器中，加入20mmol的乙腈溶剂，密封，超声分散20分钟，使得整个体系充分溶解混合均匀，将此体系在室温条件下静置18小时，使模板分子和功能单体充分作用，形成稳定的复合物；
(3)向上述步骤二的模板分子-功能单体复合物体系中加入30mmol交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、0.5mol引发剂偶氮二异丁腈和2g改性凹凸棒粘土，超声脱气20分钟，通氮气20分钟将空气全部置换后，将反应器密封，在80°C恒温条件下，引发聚合反应24小时。
[0026](4)将聚合反应产物去除上层清液，研磨并过200目筛后置于索氏提取器中，用甲醇溶剂反复洗涤36小时，除去产物中的模板分子以及其它未反应物，直至用紫外可见分光光度计检测不到洗脱液中的模板为止，然后用高纯水洗涤，105°C干燥即得所述的C02分子印迹型吸附剂。
[0027]实施例4:依以下步骤制备复合吸附剂
(1)将凹凸棒粘土在105°C烘干，粉碎过200目；在容器中加入3g烘干的凹凸棒粘土和150ml甲苯，在搅拌过程中加入3ml硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷，45°C超声波中反应30分钟；40°C磁力搅拌的恒温油浴中再反应5小时；反应产物依次经甲苯、无水乙醇和去离子水过滤、洗涤、干燥、粉碎，制得改性凹凸棒粘土 ；
(2)将4mmol的丙稀酰胺与lmmol乙酸置于反应器中，加入20mmol的甲苯溶剂，密封，超声分散20分钟，使得整个体系充分溶解混合均匀，将此体系在室温条件下静置24小时，使模板分子和功能单体充分作用，形成稳定的复合物；
(3)向上述步骤二的模板分子-功能单体复合物体系中加入20mmol交联剂EGDMA、
0.3mol引发剂偶氮二异丁腈和lg改性凹凸棒粘土，超声脱气20分钟，通氮气20分钟将空气全部置换后，将反应器密封，在60°C恒温条件下，引发聚合反应24小时；
(4)将聚合反应产物去除上层清液，研磨并过200目筛后置于索氏提取器中，用盐酸:甲醇体积比为1:9的混合溶剂反复洗涤36小时，除去产物中的模板分子以及其它未反应物，直至用紫外可见分光光度计检测不到洗脱液中的模板为止，然后用高纯水洗涤，105°C干燥即得所述的C02分子印迹型吸附剂。
[0028]实施例5:依以下步骤制备凹土基非分子印迹型吸附剂
(1)将凹凸棒粘土在105°C烘干，粉碎过200目；在容器中加入3g烘干的凹凸棒粘土和150ml甲苯，在搅拌过程中加入3ml硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，45°C超声波中反应30分钟；60°C磁力搅拌的恒温油浴中再反应3小时；反应产物依次经甲苯、无水乙醇和去离子水过滤、洗涤、干燥、粉碎，制得改性凹凸棒粘土 ；
(2)将4mmol的丙烯酰胺置于反应器中，加入20mmol的乙腈溶剂，密封，超声分散20分钟，使得丙烯酰胺充分溶解；
(3)向上述步骤二的体系中加入20mmol交联剂EGDMA、0.3mol引发剂偶氮二异丁腈和lg改性凹凸棒粘土，超声脱气20分钟，通氮气20分钟将空气全部置换后，将反应器密封，在60°C恒温条件下，引发聚合反应24小时；
(4)将聚合反应产物去除上层清液，研磨并过200目筛后置于索氏提取器中，用甲醇溶剂反复洗涤24小时，除去产物中的模板分子以及其它未反应物，然后用高纯水洗涤，105°C干燥即得凹土基非分子印迹型吸附剂。
【主权项】
1.凹土基分子印迹型C02吸附材料的制备方法，采用硅烷偶联剂与凹凸棒粘土反应，进行表面功能化，制得改性凹凸棒粘土 ；然后将引发剂、交联剂、单体和模板浸渍在改性凹凸棒粘土的孔道中，通过引发聚合，在凹凸棒粘土孔道中生成交联聚合物；最后用洗脱溶剂洗脱模板，得到带有胺基官能团的凹凸基分子印迹型吸附材料；其特征是该分子印迹型0)2吸附材料的制备方法包括以下具体步骤: 第一步骤:将凹凸棒粘土 105°c烘干，粉碎过200目；在容器中加入3重量份烘干的凹凸棒粘土和100-150重量份有机溶剂，在搅拌过程中加入3-5重量份硅烷偶联剂，40-45°C超声波中反应30-50分钟；40-60°C磁力搅拌的恒温油浴中再反应3-5小时；反应产物依次经甲苯、无水乙醇和去离子水过滤、洗涤、干燥、粉碎，制得改性凹凸棒粘土； 第二步骤:将2-8mmol的功能单体与lmmol模板分子置于反应器中，加入10_20mmol溶剂，密封，超声分散10 -20分钟，使得整个体系充分溶解混合均匀；将此体系在室温条件静置12-24小时，使模板分子和功能单体充分作用，形成稳定的复合物； 第三步骤:向上述步骤二的模板分子-功能单体复合物体系中加入10-30mmol交联剂、0.3-0.5mol引发剂和l_2g改性凹凸棒粘土，超声脱气10-20分钟，再通惰性气体10 -20分钟将空气全部置换后，将反应器密封，50- 80°C恒温引发聚合反应24-48小时； 第四步骤:将步骤三聚合反应产物去除上层清液，研磨并过200目筛后置于索氏提取器中，用洗脱溶剂反复洗涤24-36小时，除去产物中的模板分子以及其它未反应物，直至用紫外可见分光光度计检测不到洗脱液中的模板为止，然后用高纯水洗涤，105°C干燥，得C02分子印迹型吸附剂。2.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:采用的偶联剂为硅烷偶联剂:γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷。3.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:第一步骤中采用的有机溶剂为甲苯或无水乙醇。4.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:采用的模板分子为乙酸或者乙二酸。5.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:采用的功能单体为丙烯酰胺。6.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:第二步骤采用的溶剂为:乙腈，甲苯，或者乙腈与甲苯的混合溶剂；其中乙腈:甲苯的体积比为1:1。7.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:采用的交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺。8.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:采用的引发剂为偶氮类引发剂如偶氮二异丁腈。9.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型0)2吸附材料的制备方法，其特征是:惰性气体为氮气。10.根据权利要求1所述的凹土基分子印迹型co2吸附材料的制备方法，其特征是:第四步骤中采用的洗脱溶剂为:甲醇，盐酸与甲醇的混合溶剂；其盐酸:甲醇的体积比为1:9。
【专利摘要】本发明公开了凹土基分子印迹型CO2吸附材料的制备方法，采用硅烷偶联剂与凹凸棒粘土反应，制得改性凹凸棒粘土；然后将引发剂、交联剂、单体和模板浸渍在改性凹凸棒粘土的孔道中，通过引发聚合，在凹凸棒粘土孔道中生成交联聚合物；最后用洗脱溶剂洗脱模板，得到带有胺基官能团的凹凸基分子印迹型吸附材料。本发明的制备方法简单，易于操作，易于工业化生产，制备的吸附剂可重复使用，对CO2吸附选择性高，具有广泛应用前景。
【IPC分类】B01J20/26, B01J20/30, B01D53/02
【公开号】CN105381791
【申请号】CN201510803546
【发明人】张兴振, 赵宜江, 周守勇, 褚效中, 李梅生, 黄进, 卜翠萍
【申请人】淮阴师范学院
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月20日