一种可检测和去除镉的超分子水凝胶凝胶因子及其制法
【专利摘要】本发明公开了一种可用于检测和去除镉离子的超分子水凝胶纳米材料的凝胶因子及其制备方法，特征是通过简单的活化酯合成初产物，进而通过常规的液相羧氨缩合反应合成凝胶因子。利用本发明方法制备的凝胶因子Y调制成的可用于检测以及去除重金属镉离子的超分子水凝胶纳米材料，进行镉离子的可视化检测和去除过程。与传统的超分子水凝胶纳米材料相比，本发明的优势在于该超分子水凝胶纳米材料的凝胶因子合成步骤少，制备容易，合成产率高，亲水性好，克服了现有相关超分子水凝胶材料制备过程复杂且不易控制的缺点，从而可以进一步应用于环境监测以及污染治理。
【专利说明】-种可检测和去除镉的超分子水凝胶凝胶因子及其制法
【技术领域】
[0001] 本发明属于超分子水凝胶纳米材料【技术领域】，具体涉及可用于检测和去除重金属 镉离子的超分子水凝胶的凝胶因子及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 美国《分析化学》杂志（Anal.Chem.，2014,Vol. 86,P. 2193)报道了一种超分子水 凝胶，该超分子水凝胶的凝胶因子自身有荧光，当络合铜离子后荧光淬灭，因此可应用于溶 液中定性定量检测铜离子，但未见进一步研究使用该超分子水凝胶直接检测以及去除铜离 子的报道。荷兰《化学工程学报》杂志（Chem.Eng.J.，2012,Vol. 200,P. 601)介绍了一种基 于壳聚糖、丙烯酸和烯丙基硫脲的高分子水凝胶，并利用该水凝胶进行了去除铜离子和镍 离子的研究。但此种方法合成繁琐，并且不能通过荧光等便捷手段进行定性定量分析，因此 限制了其进一步的应用发展。至今尚未见到研究使用超分子水凝胶来检测及去除镉离子的 文献报道。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提出一种可检测和去除镉离子的超分子水凝胶凝胶因子及其制 备方法，以获得可用于检测和去除重金属镉离子的超分子水凝胶纳米材料，克服现有相关 超分子水凝胶材料制备过程复杂且不易控制的缺点，从而可进一步应用于环境监测以及污 染治理。
[0004] 本发明的可用于检测和去除镉离子的超分子水凝胶凝胶因子的制备方法，其特征 在于：
[0005] 第一步、将1克2, 2' -联吡啶-4, 4' -二甲酸和0? 95克N-羟基丁二酰亚胺溶 解在40毫升干燥的N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，再加入1.7克N，N'_二环己基碳二亚 胺，室温搅拌12小时，将反应液过滤，收集滤液并将滤液旋干得到油状物，再在油状物 中加入10毫升二氯甲烷并加热使其溶解，待冷却后产物析出，过滤所得固体即结构式为
【权利要求】
1. 一种可用于检测和去除镉离子的超分子水凝胶凝胶因子的制备方法，其特征在于： 第一步、将1克2, 2'-联吡啶_4,4'-二甲酸和0.95克N-羟基丁二酰亚胺溶解在40 毫升干燥的N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，再加入1. 7克N，N'-二环己基碳二亚胺，室温搅拌 12小时，将反应液过滤，收集滤液并将滤液旋干得到油状物，再在油状物中加入10毫升二 氯甲烷并加热使其溶解，待冷却后产物析出，过滤所得固体即结构式戈
的初产物X ;
第二步、将I. 1克以9-芴甲氧羰基 作为α-氨基保护基的赖氨 酸的盐酸盐溶解在10毫升干燥的Ν，N-二甲基甲酰胺溶剂中，加入400微升Ν，N-二异丙基 乙胺，将前面制备的初产物X取〇. 4克溶解在10毫升干燥的N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，并 滴加到上述溶液中，每两分钟滴一次，每次滴加一毫升，分十次滴完，室温搅拌24小时，溶 剂旋干后，经过高效液相色谱分离提纯，收集在紫外300纳米处有强吸收组分，即结构式为
的凝胶因子Υ。
2. 权利要求1所述方法制备的超分子水凝胶纳米材料的凝胶因子，特征在于其结构为
【文档编号】C09K11/06GK104387318SQ201410636033
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】梁高林, 苗庆庆 申请人:中国科学技术大学