用量，只是致孔剂为体积比1:1的二甲基甲酰胺和丙酮的混合溶液。与悬浮聚合类似，混合液先在50°c水浴下反应6h，然后在60°C下反应8h。将所得产物研磨，然后采用相同的清洗干燥等处理方式。所得铅离子印迹聚合物标记为B-1IPs。
[0029]上述制备所得S-1IPs进行电镜扫描，由图2A所示，上述实施例采用悬浮聚合制备得到300-400nm粒径均一、形貌规则的微球颗粒。由图2B红外谱图所示，表明通过离子间相互作用成功制备了 Pb2+的S-1IPs。
[0030]实施例2
[0031]按照实施例1中制备S-1IPs的操作规程，只是使用单一功能单体制备铅离子印迹聚合物，其中，功能单体分别为1mmol的甲基丙烯酸或1mmol的四乙烯基卩比唳，即获得以甲基丙烯酸为功能单体的悬浮聚合铅离子印迹聚合物或以四乙烯基吡啶为功能单体的悬浮聚合铅离子印迹聚合物。
[0032]分别取20mg上述实施例1制备的双功能单体悬浮聚合IIPs和相应的NIPs及双功能单体本体聚合IIPs、甲基丙烯酸为功能单体的悬浮聚合IIPs及四乙烯基吡啶为功能单体的悬浮聚合IIPs (对比的除了本发明的聚合物和上述两个单功能还有其他？回答:是的)，分散于5mL的不同浓度(O，1，20，40，60，80，100，120ppm )的Pb2+溶液中，将混合液置于1mL的离心管中室温下连续振荡3h。然后将混合液在7000r/min的转速下离心处理。取上清液用原子吸收仪测剩余铅离子的浓度。根据公式QMQrOm/V求得吸附容量Q，从而得出静态吸附曲线。动态吸附过程同静态吸附过程相似，只是都同时取20mg的不同聚合物和60??111的铅离子溶液，在不同时间(0，20，40，60，80，100，1201^11)测得铅离子浓度，计算吸附容量Q，从而得出动态吸附曲线。结果发现，采用双功能单体悬浮聚合制得的S-1IPs具有最高的吸附容量和传质速率，其静态吸附符合Langmuir模型，动态吸附符合粒子内扩散动力学模型。
[0033]实施例3
[0034]分别取20mg双功能单体悬浮聚合印迹聚合物(S-1IPs)和双功能单体本体聚合印迹聚合物(B-1IPs)分散于5mL浓度为60ppm的铅离子溶液中，其中铅离子溶液的pH分别为2.0，2.5，3.0，4.0，5.0，6.0，6.5和7.0。然后将混合液在7000r/min的转速下离心处理。取上清液用原子吸收仪测剩余铅离子的浓度。根据公式QMQrOm/V求得吸附容量Q，从而得出pH对印迹聚合物吸附性能的影响曲线。结果发现，S-1IPs和B-1IPs具有相同的趋势，但是S-1IPs吸附量高于B-1IPs ;在酸性范围内，随pH升高，吸附容量逐渐增大，在pH达到中性时，吸附量达到最大。最终选择PH值为7的溶液进行相关实验。
[0035]实施例4
[0036]取20mg双功能单体悬浮聚合印迹聚合物(S-1IPs)和双功能单体本体聚合印迹聚合物(B-1IPs),分别加入含有 20ppm 的 Pb2+ 和 200ppm 的 Fe3+，Cd2+,Mn2+, Cu2+，Zn2+，Ca2+ 或 K.离子的混合溶液，以此来测定铅离子印迹聚合物对其他金属离子的抗干扰能力，将混合液置于1mL的离心管中室温下振荡3h。然后将混合液在7000r/min的转速下离心处理。取上清液用原子吸收仪测剩余铅离子的浓度。根据公式QMQrOm/V求得吸附容量Q，从而得出铅离子印迹聚合物的抗干扰能力。如图3所示，采用悬浮聚合所得IIPs具有优异的抗干扰能力。
【主权项】
1.一种利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法，其特征在于:聚合物为以铅离子作为印迹离子(模板离子)，采用甲基丙烯酸和四乙烯基吡啶作为功能单体，利用悬浮聚合制得的粒径均一的印迹微球。
2.按权利要求1所述的利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法，其特征在于: 具体为 (1)将模板铅离子和功能单体按照摩尔比1:3-6的量溶解到羟乙基纤维素(Iwt.%)水溶液与甲苯的混合溶液中，混合溶液室温下匀速搅拌均匀，然后加入交联剂和引发剂；其中功能单体为摩尔比为1:1的甲基丙烯酸和四乙烯基吡啶，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈； (2)将混合液密封后，超声并经过冰浴通氮气处理，采用加热搅拌方式聚合反应生成白色粉末状聚合物，混合液在40-70°C下反应10_18h ； (3)用丙酮和水的混合溶液洗涤合成的白色粉末状聚合物，用去离子水洗涤聚合物至中性； (4)提取结束以后，将聚合物置于真空干燥箱中干燥至恒重，最后得到铅离子印迹聚合物。
3.按权利要求2所述的利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法，其特征在于:将1.5-3.0mmol硝酸铅和3_6mmol甲基丙烯酸、3_6mmol四乙烯基卩比唳在30mL的轻乙基纤维素(lwt.%)水溶液和15mL甲苯的混合溶液中搅拌混勻,加入15-30mmol的乙二醇二甲基丙烯酸酯和30-50mg偶氮二异丁腈，经过超声冰浴通氮气处理后，40°C -60°C下反应4-8h，然后在55-70°C下反应6-10h。
4.按权利要求3所述的利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法，其特征在于:将制成的混合溶液超声脱气8-15min，冰浴通氮气10_20min除去氧气后，氮气保护下反应。
5.按权利要求2所述的利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法，其特征在于:丙酮和水的体积比为1:1，将聚合物反复洗涤多次，用0.3-0.6mmol/L的硝酸溶液去除模板分子，再用大量去离子水洗至PH6-8，将最终产物真空干燥18-26h。
6.按权利要求2所述的利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法，其特征在于:所述印迹微球粒径为300-400nm。
【专利摘要】本发明属于材料科学与工程和环境科学领域，具体的说是一种利用双功能单体协同作用制备铅离子印迹聚合物微球的方法。聚合物为以铅离子作为印迹离子（模板离子），采用甲基丙烯酸和四乙烯基吡啶作为功能单体，利用悬浮聚合制得的粒径均一的印迹微球。本发明所得微球对铅离子具有高的吸附容量、良好的动态特性、优异的识别选择性和高的重复利用性。该微球结合固相萃取技术实现了对自然水样中的铅离子进行高选择性富集。本发明突破传统使用单一功能单体，提供了使用双或多功能单体进行印迹聚合物制备的新思路。本发明操作简便快捷、成本低、重现性好，具有广泛的应用前景。
【IPC分类】C08F222-14, C08F220-06, C02F1-62, C08F226-06, C08F2-20, C08J9-26, B01J20-26, C02F1-28
【公开号】CN104744634
【申请号】CN201310744172
【发明人】李金花, 陈令新, 蔡晓强, 张忠
【申请人】中国科学院烟台海岸带研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月30日