41.54g，快速搅拌40min形成油包水的反相预乳液；
加入油相与水相总质量Ilwt%的二异氰酸酯和油相与水相总质量0.7wt%的过硫酸铵，反应6h。
[0032]将得到的乳液用乙醇和丙酮进行破乳，得到聚合物微球；
加入甲醇:乙酸(9:1)的混合溶液，于60°C条件下振荡处理4h，真空抽滤得到沉淀物； 将所述的沉淀物用二次蒸馏水反复洗涤至滤液PH为6;
将洗涤后的聚合物放置于真空干燥箱中，于60°C条件下干燥处理18h，得到镉离子印迹材料。
[0033]实施例6
将环糊精溶于二次蒸馈水中，加入60mmol !'!，!'!-二丙基丙稀酰胺和含^咖^^硝酸铅水溶液，在20°C下水浴搅拌50min;
加入6gSpan80和2gTween40，再加入甲苯41.54g，快速搅拌1min形成油包水的反相预乳液；
加入油相与水相总质量13wt°/4^4-咪唑丙烯酸乙酯和油相与水相总质量0.9wt%的过硫酸铵，反应7h。
[0034]将得到的乳液用乙醇和丙酮进行破乳，得到聚合物微球；
加入甲醇:乙酸(9:1)的混合溶液，于80°C条件下振荡处理Ih，真空抽滤得到沉淀物； 将所述的沉淀物用二次蒸馏水反复洗涤至滤液PH为6; 将洗涤后的聚合物放置于真空干燥箱中，于60°C条件下干燥处理lh，得到铅离子印迹材料。
[0035]实施例7
将1mmola-环糊精溶于二次蒸馈水中，加入90mmol N,N-二甲基-2-甲基丙稀酰胺(或90mmolN，N-二乙基-2-甲基丙烯酰胺)和含20mmol氯化锌水溶液，在50°C下水浴搅拌25min;
加入9gSpan60和lgTween60，再加入液体石錯49.5g，快速搅拌60min形成油包水的反相预乳液；
加入油相与水相总质量15wt%的二乙烯基苯和亚甲基丁二酸的混合物(质量比1:3)以及油相与水相总质量I wt%的过硫酸钾，反应7h。
[0036]将得到的乳液用乙醇和丙酮进行破乳，得到聚合物微球；
加入甲醇:乙酸(9:1)的混合溶液，于70°C条件下振荡处理2h，真空抽滤得到沉淀物； 将所述的沉淀物用二次蒸馏水反复洗涤至滤液PH为7;
将洗涤后的聚合物放置于真空干燥箱中，于60°C条件下干燥处理18h，得到锌离子印迹材料。
[0037]本发明所述反相乳液重金属离子(镉离子、铜离子、铅离子、锌离子或砷离子。)印迹材料在选择性分离重金属和/或吸附重金属污染物中的应用。
[0038]本发明实施例利用静态吸附试验测试离子印迹材料的吸附性能。具体测试方法如下:将重金属污染物溶液加入具塞锥形瓶中，调节溶液PH值至5?7;
将所述离子印迹材料加入到所述具塞锥形瓶中；
然后将所述具塞锥形瓶放置于恒温水浴锅中，进行振荡处理；
其中，所述振荡处理的时间为Imin?80min，水浴温度为20°C?40°C。
[0039]过滤，收集过滤液，测过滤液中重金属离子的浓度，计算重金属污染溶液经处理后重金属离子的吸附量。
[0040]下面主要研究二价镉离子初始浓度、溶液PH、吸附时间和温度对本发明上述制备的镉离子印迹材料吸附效果的影响。当然，本发明所述印迹材料也同样适用于其他重金属离子。
[0041 ] 实施例8
本发明实施例8采用前述所述测试方法研究溶液pH值对镉离子印迹材料吸附效果的影响。
[0042]选取相同二价镉离子初始浓度的镉污染溶液，调节溶液的pH值，分别配制成pH值为5、6、7的待处理的镉污染溶液。
[0043]取50mL不同pH值的镉污染溶液加入到不同的具塞锥形瓶中，然后每个具塞锥形瓶中加入1mg本发明实施例1制备的离子印迹材料，在恒温水浴锅中于30°C条件下，振荡处理SOmin，反应完成后，过滤，收集过滤液，并测定过滤液中二价镉离子的浓度，计算各镉污染溶液经处理后镉离子的吸附量。结果见图3，由图3所示，当pH〈7时，吸附量逐渐增加，当pH=7时，吸附量达到最大。
[0044]实施例9
本发明实施例9采用前述所述测试方法研究二价镉离子初始浓度对镉离子印迹材料吸附效果的影响。[0〇45] 首先配制二价镉离子的初始浓度分别为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L、120mg/L、150mg/L、200mg/L待处理的8份镉污染溶液。
[0046]分别取50mL不同浓度的镉污染溶液加入到8个不同的具塞锥形瓶中，调节溶液pH值为7，然后每个具塞锥形瓶中加入I Omg本发明实施例2制备的离子印迹材料，在恒温水浴锅中于30°C条件下，振荡处理80min，反应完成后，过滤，收集过滤液，并测定过滤液中二价镉离子的浓度，计算各镉污染溶液经处理后镉离子的吸附量。结果见图4，由图4所示，随着初始镉离子浓度的增大，镉离子印迹材料对镉的吸附量首先呈现增大趋势，到初始镉离子浓度为80mg/L，达到最大。
[0047]实施例1O
本发明实施例10采用前述所述测试方法研究吸附时间对镉离子印迹材料吸附效果的影响。
[0048]选取相同二价镉离子初始浓度的镉污染溶液，调节溶液的pH值为7。
[0049]取11份50mL的上述镉污染溶液加入到11个不同的具塞锥形瓶中，然后每个具塞锥形瓶中加入1mg本发明实施例3制备的离子印迹材料，在恒温水浴锅中于30°C条件下，在111^11?801^11范围内分别按不同的时间(1、3、5、10、20、30、40、50、60、801^11)进行振荡处理，反应完成后，过滤，收集过滤液，并测定过滤液中二价镉离子的浓度，计算各镉污染溶液经处理后镉离子的吸附量。结果见图5，由图5所示，吸附速率很快，在60min内就可以达到吸附平衡。
[0050]实施例11
本发明实施例11采用前述所述测试方法研究温度对镉离子印迹材料吸附效果的影响。[0051 ]选取相同二价镉离子初始浓度的镉污染溶液，调节溶液的pH值为7。
[0052]取50mL相同浓度的镉污染溶液加入到具塞锥形瓶中，然后每个具塞锥形瓶中加入1mg本发明实施例4制备的离子印迹材料，分别在恒温水浴锅中于20°C、30°C、40°C条件下，振荡处理80min，反应完成后，过滤，收集过滤液，并测定过滤液中二价镉离子的浓度，计算各镉污染溶液经处理后镉离子的吸附量。结果见图5，由图5所示，在30°C条件下，吸附量最大。
[0053]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，以重金属离子作为印迹离子，采用环糊精类物质和丙烯酰胺类物质作为功能单体，利用反相乳液法制得粒径小、均一的印迹材料。2.一种反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，其步骤为: 将摩尔比为2?10:20?90:2?20的环糊精类物质、丙烯酰胺类物质和无机重金属盐溶于水溶液中，在10°c?80°C下水浴搅拌1min?60min;加入油相和乳化剂，高速搅拌处理1min?60min，得到反相预乳液;在反相预乳液中加入交联剂和引发剂，搅拌处理2h?8h ；随后分别用乙醇和丙酮溶液对乳液进行破乳;然后加入甲醇和乙酸的混合溶液，于30°C?80°C下振荡处理Ih?8h，真空抽滤得到沉淀物;将所述沉淀物用二次蒸馏水反复洗涤至滤液PH为6?7;将洗涤后的沉淀物放置于真空干燥箱中，于30°C?80°C条件下干燥处理Ih?48h，得到重金属离子印迹材料。3.根据权利要求2所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，所述重金属离子为镉离子、铜离子、铅离子、锌离子或砷离子。4.根据权利要求2所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，所述环糊精类物质为α-环糊精、β-环糊精、γ -环糊精、羟丙基-β_环糊精、羧甲基-β_环糊精中的一种。5.根据权利要求2所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，所述丙烯酰胺类物质为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、Ν，Ν-二甲基丙烯酰胺、Ν，Ν-二乙基丙烯酰胺、Ν，Ν-二丙基丙烯酰胺、Ν，Ν-二甲基-2-甲基丙烯酰胺、Ν，Ν-二乙基-2-甲基丙烯酰胺、Ν，Ν-二丙基-2-甲基丙烯酰胺中的一种。6.根据权利要求2所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，所述的乳化剂为 Span20、Span40、Span60、Span80 其中的一种和 Tween20、Tween40、Tween60、Tween80 其中的一种，其中Span与Tween的质量比为3?9:1。7.根据权利要求2所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸、环氧氯丙烷、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、4-咪唑丙烯酸乙酯、亚甲基丁二酸、二乙烯基苯和二异氰酸酯中的一种或多种，且所述交联剂的量占油相与水相总质量的3%?15%。8.根据权利要求2所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过硫酸铵和过硫酸钾中的一种或多种;且所述引发剂的量占油相与水相总质量的0.02%?1%。9.一种如权利要求1至8所述反相乳液重金属离子印迹材料在选择性分离重金属和/或吸附重金属污染物中的应用。10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述应用的步骤为: 调节重金属污染物溶液PH值至5?7，将所述反相乳液重金属离子印迹材料加入到重金属污染物溶液中，重金属污染物溶液在20°C?40°C条件下振荡处理Imin?80min。
【专利摘要】本发明涉及环境功能吸附剂领域，尤其涉及一种利用反相乳液聚合法，采用反相乳液重金属离子印迹材料的制备及其应用。所述制备是以重金属离子作为印迹离子，采用环糊精类物质和丙烯酰胺类物质作为功能单体，利用反相乳液法制得粒径小、均一的印迹材料。本发明所述反相乳液重金属离子印迹材料的制备，方法操作简单，该印迹材料具有粒径较小、比表面积大、特异性吸附能力较强等优点。
【IPC分类】B01J20/30, B01J20/26, C02F101/20, C02F1/28
【公开号】CN105536743
【申请号】CN201610112772
【发明人】祝方, 李璐玮, 路晏红
【申请人】太原理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月29日