专利名称：新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于螯合吸附材料的技术领域，具体涉及一种新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料及其制备方法。
背景技术：
螯合吸附材料(包括螯合树脂)，是在固体基质表面键合有对金属离子具有螯合功能基团的固体(微粒)材料。螯合功能基团有多种类型，如8-羟基喹啉型、亚胺乙酸型、Schiff碱型、水杨酸型以及偕胺肟型等。在这些类型的螯合基团中，8-羟基喹啉是一种很强的螯合配基，Goswami A和Wang Z等发现它与Fe3+离子及Ga3+离子的配合常数分别高达为 IO38 与 IO49 [Goswami A, Singh A K，Venkataramani B. Talanta, 2003, 60: 1141;Wang Zj J Miaoj FSC Lee，Wang X R. Chinese Journal of Analytical Chemistry,2006, 34: 459]，故8-羟基喹啉型螯合吸附材料广泛应用于多个领域，比如金属离子的分 析检测、从水介质中去除重金属离子、贵重金属离子的富集与回收(固相萃取)、金属离子的分离与纯化以及传感器的构建等。USA-3886080公开了一种可用于去除废水中多种重金属离子及富集痕量金属离子的8-羟基喹啉型的离子螯合树脂的合成方法。其先将硅胶用Y-氨丙基三乙氧基硅烷改性，然后将其与对硝基苯甲酰氯和三乙胺反应，得中间产物；将中间产物与连二亚硫酸钠反应，其产物再加入到含亚硝酸钠的MHCl溶液中，0-4反应一定时间，最后将该产物加入含8-羟基喹啉的无水乙醇溶液中，常温反应即得8-羟基喹啉型的螯合树脂。该方法合成步骤繁琐，用时长，且使用的硝基苯甲酰氯、亚硝酸钠及重氮中间产物都是剧毒化学品。ZL 200510044986. 3公开了一种在大孔硅胶基体上固载8-羟基喹啉的合成方法。该方法先将大孔硅胶用盐酸进行预处理，然后在其上引入间隔臂(Y-氨丙基三乙氧基硅烷或Y -氨丙基三甲氧基硅烷)，再通过多聚甲醛将8-羟基喹啉固定于引入间隔臂的硅胶上，最后将产物高温干燥，酸洗，水洗，即得8-羟基喹啉型螯合树脂。该螯合树脂的8-羟基喹啉在硅胶表面的键合量在0. 120-0. 542mmol/g。其对Cu2+的饱和吸附容量为22mg/g,对Ni 2+的饱和动吸附容量为41mg/g。，这些树脂刚性好，且洗脱容易，但8-羟基喹啉在基体表面的键合量低，吸附容量小。
发明内容
本发明的发明目的为了解决现有的螯合吸附材料，8-羟基喹啉在基体表面的键合量低，吸附容量小的问题，提供了一种性能稳定、刚性好、吸附重金属种类多，吸附容量大，再生洗脱简便的新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料及其制备方法，该螯合吸附材料能够高效地应用于去除水体中金属离子污染和痕量金属富集的分析。本发明采用如下的技术方案实现
新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料，其是将配位体8-羟基喹啉键合到硅胶微粒表面的聚甲基丙烯酸羟乙酯的侧基上，结构如式(I )，
权利要求
1.一种新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料，其特征在于其是将配位体8-羟基喹啉键合到硅胶微粒表面的聚甲基丙烯酸羟乙酯的侧基上，结构如式(I )，
2.根据权利要求I所述的新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下 1)、在用含氨基的硅烷偶联剂改性的硅胶微粒表面接枝聚合甲基丙烯酸羟乙酯 将I. Og含氨基的硅烷偶联剂改性的硅胶微粒和4. 5-5. 5mL甲基丙烯酸羟乙酯置于90-100mL N，N- 二甲基甲酰胺和H2O的混合溶剂中，通氮气30min，升温，向反应体系中加入0.0483-0. 0591g过硫酸铵的水溶液，25-35°C下反应12_14h后，抽滤，滤饼用甲醇抽提24h，70°C烘干，得接枝有聚甲基丙烯酸羟乙酯的硅胶微粒； 2)、配位体8-轻基喹啉在聚合物修饰的娃胶微粒表面的固定 将0. 4-0. 5g接枝有聚甲基丙烯酸羟乙酯的硅胶微粒和I. 82g 5-氯甲基-8-羟基喹啉加入到201^溶剂中，升温至80-1001，并加入1.4-1. 5g缚酸剂，N2气氛下，恒温反应5-7h，过滤，水洗，无水乙醇洗涤，干燥即得键合有8-羟基喹啉的功能复合微粒，即固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料。
3.根据权利要求2所述的新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料的制备方法，其特征在于步骤I)中所述的N，N- 二甲基甲酰胺和H2O的混合溶剂中，DMF和H2O的体积比为1:1。
4.根据权利要求2或3所述的新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料的制备方法，其特征在于步骤2)中所述的溶剂为二甲基亚砜、硝基苯或者N，N-二甲基甲酰胺，所述的缚酸剂为 Na2CO3 或 NaHCO3。
全文摘要
本发明属于螯合树脂材料领域，具体是一种新型固载化8-羟基喹啉型螯合吸附材料及其制备方法。该材料是将配位体8-羟基喹啉键合到经聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)改性的硅胶微粒表面，其键合量在0.95-1.85mmol/g。其制备步骤在用含氨基的硅烷偶联剂改性的硅胶微粒表面接枝聚合甲基丙烯酸羟乙酯；将配位体8-羟基喹啉固定在聚合物修饰的硅胶微粒表面。该树脂不但8-羟基喹啉的键合量高，且合成工艺简单，条件温和，时间短，易控制；该材料机械性能好，可多次重复使用；对金属离子具有强的配位络合能力，可实现对多种贵金属离子的富集回收，尤其对重金属如铜、镍、铅等具有优异的吸附和选择性能，可用于净化工业废水。
文档编号C02F1/28GK102773082SQ201210247149
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者喻龙, 房晓琳, 李延斌, 王蕊欣, 高保娇 申请人:中北大学