一种甲基汞离子印迹磁性微球及其制备方法和应用_2

文档序号:9211311阅读:来源:国知局
粒的制备:将0.81gFeCl3.6H20和3.58g CH3COONa.3H20溶于30mL乙二醇中,磁力搅拌至溶解,然后在200°C密闭下反应8h,制得四氧化三铁磁性纳米颗粒;
(2)四氧化三铁-二氧化硅核壳纳米颗粒的制备:将四氧化三铁纳米颗粒放入50mL浓度为0.lmol/L的HCl中超声15min,用二次水洗净后,加入80mL乙醇、20mL 二次水、ΙΟΟμ?四乙氧基硅烷(TEOS)和ImL氨水,室温下搅拌6h ;重复两次,制得Fe304@Si02m米颗粒;
(3)Fe3O4OS12-γ -MAPS 颗粒的制备:将 Fe3O4OS1^ 米颗粒与 20mL 水、80mL 乙醇、400μL四乙氧基硅烷(TE0S)、lmL氨水和2mL 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(Y -MAPS)混合,在氮气的保护下搅拌30min ;置于60°C水浴中搅拌反应24h,制得Fe3O4OS12-Y-MAPS 颗粒;
(4)在Fe3O4OS12-γ-MAPS颗粒表面合成离子印迹聚合物:将30mL乙醇、0.010042g氯化甲基汞、0.0131432g吡咯烷二硫代甲酸铵(PDC)、2?μ?甲基丙烯酸(MAA)、100mg Fe3O4OSi02-y-MAPS颗粒、0.0032g偶氮二异丁腈(AIBN)和172μ?三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTM)混合,在氮气的保护下搅拌30min ;置于60°C水浴中搅拌反应24h后用二次水洗净离心并在常温下真空干燥,置于30ml含lmol/L硫脲和2mol/L HCl的混合溶液中摇床摇动Ih,离心除去上清液后置于30mL含0.lmol/L硫脲和2mol/L HCl的混合溶液中摇床摇动lh,离心除去上清液,在60°C下真空干燥,制得表面带有甲基汞离子物理结构三维空穴的离子印迹聚合物的Fe3O4OS12磁性微球。
[0018]所述的甲基汞离子印迹磁性微球用于水体中超痕量甲基汞的快速富集。将100毫克本发明所制备的甲基汞离子印迹磁性微球放入500至1000毫升待测水样中,采用电动搅拌器以180转/分钟转速搅拌20分钟进行富集。然后,在利用磁铁快速分离收集甲基汞离子印迹磁性微球,所收集的甲基汞离子印迹磁性微球用5毫升含IM硫脲和2M盐酸的混合溶液以150转/分钟转速摇动10分钟,洗脱吸附在甲基汞离子印迹磁性微球上的甲基汞离子,即完成水样中甲基汞离子的分离预富集。洗脱下来的5毫升含IM硫脲和2M盐酸混合溶液用于甲基汞的测定,洗脱后的甲基汞离子印迹磁性微球回收再利用。
[0019]为了考察所制备的甲基汞离子印迹磁性微球的选择性,我们利用所制备的甲基汞离子印迹磁性微球分别对水样中的Hg2+、Cd2+、Pb2+和CH3Hg+离子进行富集实验。从图5所示的结果,我们可以很明显看出所制备的甲基汞离子印迹磁性微球对于CH3Hg+富集能力大大高于其他三种金属离子(Hg2+、Cd2+、Pb2+),说明所制备的甲基汞离子印迹磁性微球对于甲基汞离子具有良好的选择性。
[0020]所制备的甲基汞离子印迹磁性微球对甲基汞离子的最大富集量影响着甲基汞离子印迹磁性微球在实验中的使用量。为了更客观更准确得出甲基汞离子印迹磁性微球对甲基汞的最大富集量,我们对所制备的甲基汞离子印迹磁性微球的最大富集量进行了考察。实验结果表明所制备的甲基汞离子印迹磁性微球对甲基汞离子的最大富集量为0.021mg甲基汞/每毫克磁性微球。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种甲基汞离子印迹磁性微球,其特征在于:四氧化三铁磁性微球表面带有甲基汞离子物理结构三维空穴的离子印迹聚合物。2.根据权利要求1所述的甲基汞离子印迹磁性微球,其特征在于:微球表面含有以下元素:氮元素0.71wt%,碳元素14.86 wt%,氢元素2.53 wt%,硫元素0.3 wt%。3.一种制备如权利要求1所述的甲基汞离子印迹磁性微球的方法,其特征在于:以四氧化三铁-二氧化硅核壳粒子作为媒介载体,以氯化甲基汞和吡咯烷二硫代甲酸铵为模板、甲基丙烯酸为功能单体、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂在四氧化三铁-二氧化硅核壳粒子表面合成具有甲基汞离子物理结构三维空穴的离子印迹聚合物。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:具体步骤如下: (1)四氧化三铁磁性纳米颗粒的制备:将0.81gFeCl3.6H20和3.58g CH3COONa.3H20溶于30mL乙二醇中,磁力搅拌至溶解,然后在200°C密闭下反应8h,制得四氧化三铁磁性纳米颗粒; (2)四氧化三铁-二氧化硅核壳纳米颗粒的制备:将四氧化三铁纳米颗粒放入50mL浓度为0.lmol/L的HCl中超声15min,用二次水洗净后,加入80mL乙醇、20mL 二次水、ΙΟΟμ?四乙氧基娃烧和ImL氨水,室温下搅拌6h ;重复两次,制得Fe3O4OSi02纳米颗粒; (3)Fe3O4OS121-MAPS颗粒的制备:将Fe3O4OS12纳米颗粒与20mL水、80mL乙醇、400μ?四乙氧基硅烷、ImL氨水和2mL 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷混合,在氮气的保护下搅拌30min ;置于60°C水浴中搅拌反应24h,制得Fe3O4OS12- γ -MAPS颗粒; (4)在Fe3O4OS12-γ-MAPS颗粒表面合成离子印迹聚合物:将30mL乙醇、0.010042g氯化甲基汞、0.0131432g吡咯烷二硫代甲酸铵、21PL甲基丙烯酸、10mg Fe3O4OS12-γ-MAPS颗粒、0.0032g偶氮二异丁腈和172PL三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯混合,在氮气的保护下搅拌30min ;置于60°C水浴中搅拌反应24h后用二次水洗净离心并在常温下真空干燥,置于30ml含lmol/L硫脲和2mol/L HCl的混合溶液中摇床摇动lh,离心除去上清液后置于30mL含0.lmol/L硫脲和2mol/L HCl的混合溶液中摇床摇动lh,离心除去上清液,在60°C下真空干燥,制得表面带有甲基汞离子物理结构三维空穴的离子印迹聚合物的Fe3O4OS12磁性微球。5.一种如权利要求1所述的甲基汞离子印迹磁性微球的应用,其特征在于:所述的甲基汞离子印迹磁性微球用于水体中超痕量甲基汞的快速富集。
【专利摘要】本发明公开了一种甲基汞离子印迹磁性微球及其制备方法和应用,在四氧化三铁磁性微球表面合成具有甲基汞离子物理结构三维空穴的离子印迹聚合物。利用具有甲基汞离子结构三维空穴的离子印迹聚合物对甲基汞离子的强特异吸附能力,结合四氧化三铁磁性微球可通过磁铁进行快速收集分离特点,实现对水体中超痕量甲基汞的特异、快速和高倍数的预富集和分离。
【IPC分类】C02F101/30, C08K3/22, C08F2/44, C08K3/36, B01J20/28, C08F220/06, C08F222/14, C02F1/28, C08J9/28, B01J20/26, B01J20/30, C08K9/06
【公开号】CN104926990
【申请号】CN201510301721
【发明人】付凤富, 吴伟华
【申请人】福州大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月4日
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