及6mL (2M)氢氧化钠溶液，将上述混合体系室温搅拌30min。再逐滴加入5mL正硅酸四乙酯并伴随着剧烈搅拌，然后升温至110°C并在该温度下晶化3天。取出样品过滤，洗涤，60?80°C真空干燥12h得到MCM-48原粉(As_MCM_48)。称取上述制得的样品0.5g，加入50mL无水甲醇，通入氮气鼓泡30分钟，然后加入0.5?3.0mL的MPTMS，70?80°C下回流24h后，将样品过滤，洗涤，60?80°C下真空干燥12h后得到改性的MCM-48原粉(As-MCM-48-SH)。称取0.5g改性的MCM-48原粉(As-MCM-48-SH)，加入10mL甲醇，3mL浓盐酸，65?75 °C下回流48h后，过滤，洗涤，在60?80°C下真空干燥12h后得到去除模板剂之后的改性的MCM-48 (MCM-48-SH)。称取0.1g的MCM-48-SH和0.6650g温度响应性分子置于20mL的圆底烧瓶中，加入5mL无水乙醇后，在室温下搅拌反应24?72h后离心分离，乙醇洗涤3次后置于30?50°C真空干燥箱中干燥12h得到温度响应性吸附剂。
[0033]吸附应用实验:称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在25°C下静态吸附12h ;称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在45°C下静态吸附12h，吸附剂在45°C下相比25°C下对罗丹明B和中性红染料的选择性从1.6提尚到2.3ο
[0034]实施例5
[0035]吸附剂的制备:称取0.5g十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与35g(2M)HCl溶液混合均匀，室温搅拌下加入2.08g的TEOS。继续搅拌3h后，经过滤、室温干燥，即得到SBA-3原粉。称取将上述制得的样品0.5g，加入50mL无水甲醇，通入氮气鼓泡30分钟，然后加入0.5?3.0mL的MPTMS，70?80°C下回流24h后，将样品过滤，洗涤，60?80°C下真空干燥12h后得到改性的SBA-3原粉(As-SBA-3-SH)。称取0.5g改性的SBA-3原粉(As-SBA-3-SH)，加入10mL甲醇，3mL浓盐酸，65?75°C下回流48h后，过滤，洗涤，在60?80°C下真空干燥12h后得到去除模板剂之后的改性的SBA-3 (SBA-3-SH)。称取0.1g的SBA-3-SH和0.6650g温度响应性分子置于20mL的圆底烧瓶中，加入5mL无水乙醇后，在室温下搅拌反应24?72h后离心分离，乙醇洗涤3次后置于30?50°C的真空干燥箱中干燥12h得到温度响应性吸附剂。
[0036]吸附应用实验:称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在25°C下静态吸附12h ;称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在45°C下静态吸附12h，吸附剂在45°C下相比25°C下对罗丹明B和中性红染料的选择性从1.5提尚到2.4。
[0037]实施例6
[0038]吸附剂的制备:将2.0g的P123溶解在75g的HCl溶液(2M)中，搅拌形成均相溶液后调节体系的温度至40°C后，再加入5mL正硅酸四乙酯，然后将体系温度升至100°C，在此温度下陈化24h。取出样品过滤，洗涤，60?100°C真空干燥24h后得到SBA-15原粉(As-SBA-15)。称取上述制得的样品0.5g，加入50mL无水甲醇，通入氮气鼓泡30分钟，然后加入0.5?3.0mL的MPTMS，70?80°C下回流24h后，将样品过滤，洗涤，60?80°C下真空干燥12h后得到改性的SBA-15原粉(As-SBA-15-SH)。称取0.5g改性的SBA-15原粉(As-SBA-15-SH)，加入10mL乙醇，3mL浓盐酸，65?75 °C下回流48h后，过滤，洗涤，在60?80°C下真空干燥12h后得到去除模板剂之后的改性的SBA-15(SBA-15-SH)。称取0.1g的SBA-15-SH和0.6650g温度响应性分子置于20mL的圆底烧瓶中，加入5mL无水乙醇后，在室温下搅拌反应24?72h后离心分离，乙醇洗涤3次后置于30?50°C真空干燥箱中干燥12h得到温度响应性吸附剂。
[0039]吸附应用实验:称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在25°C下静态吸附12h ;称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在45°C下静态吸附12h，吸附剂在45°C下相比25°C下对罗丹明B和中性红染料的选择性从1.6提尚到2.2ο
[0040]实施例7
[0041]吸附剂的制备:称取1.0g的P123U0?20g(2M)HCl溶液与0.9g去离子水混合搅拌均匀，加入2.08g的TEOS，室温(20?30°C )搅拌2h。将混合液在空气中静置干燥2天后，倒入反应釜中，加入50mL正己烷，80°C下溶剂热处理3天。过滤、洗涤，空气下室温干燥后得到FDU-5原粉。称取上述制得的样品0.5g，加入50mL无水甲醇，通入氮气鼓泡30分钟，然后加入0.5?3.0mL的MPTMS，70?80°C下回流24h后，将样品过滤，洗涤，60?80°C下真空干燥12h后得到改性的FDU-5原粉(As-FDU-5-SH)。称取0.5g改性的FDU-5原粉(As-FDU-5-SH)，加入10mL乙醇，3mL浓盐酸，65?75°C下回流48h后，过滤，洗涤，在60?80°C下真空干燥12h后得到去除模板剂之后的改性的FDU-5 (FDU-5-SH)。称取0.1g的FDU-5-SH和0.6650g温度响应性分子置于20mL的圆底烧瓶中，加入5mL无水乙醇后，在室温下搅拌反应24?72h后离心分离，乙醇洗涤3次后置于30?50°C的真空干燥箱中干燥12h得到温度响应性吸附剂。
[0042]吸附应用实验:称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在25°C下静态吸附12h ;称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在45°C下静态吸附12h，吸附剂在45°C下相比25°C下对罗丹明B和中性红染料的选择性从1.8提尚到2.6ο
[0043]实施例8
[0044]吸附剂的制备:称取6.0g的P123、11.8g (12M) HCl溶液与217g去离子水混合，35°C下搅拌均匀后，加入6.0g正丁醇，继续搅拌Ih后，加入12.9g的TEOS，搅拌24h。将得到的浑浊液体和白色沉淀一同转移到反应釜中，100?130°C下加热24h。空气中冷却到室温后过滤，将得到的白色粉末在室温下干燥后得到KIT-6原粉。称取上述制得的样品
0.5g，加入50mL无水甲醇，通入氮气鼓泡30分钟，然后加入0.5?3.0mL的MPTMS，70?80°C下回流24h后，将样品过滤，洗涤，60?80°C下真空干燥12h后得到改性的KIT-6原粉(As-KIT-6-SH)。称取 0.5g 改性的 FDU-5 原粉(As-KIT-6-SH)，加入 10mL 乙醇，3mL 浓盐酸，65?75°C下回流48h后，过滤，洗涤，在60?80°C下真空干燥12h后得到去除模板剂之后的改性的KIT-6 (KIT-6-SH)。称取0.1g的KIT-6-SH和0.6650g温度响应性分子置于20mL的圆底烧瓶中，加入5mL无水乙醇后，在室温下搅拌反应24?72h后离心分离，乙醇洗涤3次后置于30?50°C真空干燥箱中干燥12h得到温度响应性吸附剂。
[0045]吸附应用实验:称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在25°C下静态吸附12h ;称取0.0020g的上述样品加入比色皿中，移取3mL的20ppm的罗丹明B和中性红染料溶液加入其中，保持温度在45°C下静态吸附12h，吸附剂在45°C下相比25°C下对罗丹明B和中性红染料的选择性从
1.4提尚到2.8。
【主权项】
1.一种智能温度响应吸附剂，其特征在于该吸附剂是介孔氧化硅分子筛孔口位置接枝有温度响应性分子的复合材料，该温度响性应分子将至少包含N-异丙基丙烯酰胺所形成的聚合物。
2.根据权利要求1所述的智能温度响应吸附剂，其特征在于所述的介孔氧化硅分子筛为MCM-41、MCM-48、SBA-3、SBA-15, FDU-5、KIT-6介孔分子筛以及该类介孔分子筛的同构体；所述的温度响应性分子的接枝量为10%?40%。
3.根据权利要求1所述的智能温度响应吸附剂，其特征在于所述的MCM-41、MCM-48、SBA-3、SBA-15, FDU-5、KIT-6介孔分子筛以及该类介孔分子筛的同构体是通过硅源正硅酸四乙酯水解，并分别以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵或P123为模板剂合成的介孔硅基材料，其模板剂是在酸醇的环境下萃取去除。
4.一种如权利要求1-3任一所述的智能温度响应吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤:先采用原位合成法合成吸附剂载体，后修饰法对吸附剂载体的孔口进行修饰，再利用后嫁接法接枝温度响应性分子。
5.根据权利要求4所述的智能温度响应吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 合成介孔分子筛MCM-41、MCM-48、SBA-3、SBA-15、FDU-5、KIT-6介孔分子筛及该类介孔氧化硅材料的同构体的原粉之后，将介孔分子筛原粉与3-巯基丙基三甲氧基硅烷反应得到孔口修饰有巯基的改性介孔分子筛原粉；在酸醇溶液中去除模板剂之后得到改性的介孔分子筛；利用后嫁接法将温度响应性分子与改性的介孔分子筛反应得到孔径可调节的智能温度响应吸附剂。
6.根据权利要求5所述的智能温度响应吸附剂的制备方法，其特征在于所述的后嫁接法步骤如下:将温度响应性分子与改性的介孔分子筛放入反应器，加入无水乙醇后，在室温下搅拌反应24?72h后离心分离，乙醇洗涤后置于30?50°C真空干燥箱中干燥12h以上得到智能温度响应吸附剂。
7.根据权利要求4或5所述的智能温度响应吸附剂的制备方法，其特征在于所述的温度响应性分子为包含N-异丙基丙烯酰胺所形成的聚合物，温度响应性分子的接枝量为10%?40%。
8.一种如权利要求1-3任一所述的智能温度响应吸附剂在吸附染料中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于吸附染料时染料溶液与吸附剂接触的条件是:智能温度响应吸附剂与染料溶液混合，并在20?50°C下进行吸附，压力为常压。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于染料浓度是5?25ppm。
【专利摘要】本发明公开了一种智能温度响应吸附剂，该吸附剂能够智能调节孔口的开闭，改变平衡吸附量，同时具有很好的吸附选择性。本发明的智能温度响应吸附剂，是介孔氧化硅分子筛孔口位置接枝有温度响应性分子的复合材料，该温度响应性分子将至少包含N-异丙基丙烯酰胺所形成的聚合物。
【IPC分类】B01J20-26, C02F1-28, B01D15-08, B01J20-30, C02F1-58
【公开号】CN104772129
【申请号】CN201510172238
【发明人】孙林兵, 江耀, 刘晓勤, 刘定华
【申请人】南京工业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月13日