专利名称：一种尼泊金酸分子印迹膜的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于材料制备技术领域，涉及ー种去除水杨酸中尼泊金酸的新型印迹膜的制备方法，尤其涉及一种尼泊金酸分子印迹膜及其制备方法和应用。
背景技术：
分子印迹技术(MIT)是模拟自然界中如:酶与底物、抗体与抗原等的分子识别作用，以目标分子为模板分子制备对该分子具有特异选择性识别功能的高分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers, MIPs)的一种技术:即选用能与模板分子产生特定相互作用的功能性単体，在模板分子周围与交联剂进行聚合，形成三维交联的聚合物网络，最后通过物理化学等方法除去模板分子，就获得了具有对模板分子具有特殊亲和性及识别性孔穴的功能性高分子。表面分子印迹技术通过把分子识别位点建立在基质材料的表面，从而有利于模板分子的脱除和再结合，较好的解决了传统分子印迹技术整体还存在的ー些严重缺陷，如活性位点包埋过深，传质和电荷传递的动力学速率慢，吸附-脱附的动力学性能不佳等。将分子印迹技术与膜分离技术结合产生的分子印迹聚合膜(MolecularImprinted Membrane, MIM)的开发应用是最具吸引力的研究之一。分子印迹聚合物膜(MIM)兼具分子印迹及膜分离技术的优点，一方面，该技术便于连续操作，易于放大，能耗低，能量利用率高，是“绿色化学”的典型；另ー方面，它克服了目前的商业膜材料如超滤、微滤及反滲透膜等无法实现单个物质选择分离的缺点，为将特定分子从结构类似的混合物中分离出来提供了可行有效的解决途径；另外，与传统的分子印迹微球材料相比，分子印迹膜具有材料更稳定，抵抗恶劣环境能力更强，扩散阻力小，形态规整，不需要研磨等繁琐的制备过程等独特的优点。水杨酸是医药、香料、染料等精细化学品的重要原料。用水杨酸制成的美容用品可使肌肤新陈代谢过程正常，帮助细胞再生活化，加速肌肤细胞的更新，还具有对抗各类环境中污染物的功效，使肌肤恢复最佳新生状态；此外水杨酸是制备阿司匹林的重要原料。但是水杨酸的生产过程中常伴有异构体尼泊金酸(对羟基苯甲酸)，但尼泊金酸有毒，具有刺激性，常常用做防腐剂类。有资料显示如果长期使用添加尼泊金酸的化妆品，可能会造成眼和皮肤严重危害。因此有效去除水杨酸中杂质尼泊金酸具有重要的研究意义，考虑到合成的分子印迹膜具有对特定物质专ー选择性识别功能，为水杨酸生产过程的纯化提供了ー类新方法，并不断在大宗エ业品分离纯化领域发挥不可替代的作用。
发明内容
本发明的技术方案指以氧化铝陶瓷膜为基底，尼泊金酸(/7-HB)作为模板分子，异氰酸丙基三こ氧基硅烷(ICPTES)为功能单体，正硅酸四こ酯(TEOS)为交联剂，盐酸(HCl)为催化剂，采用溶胶-凝胶法制备尼泊金酸分子印迹陶瓷膜(P-HB-MIM)的方法。一种尼泊金酸分子印迹陶瓷膜的制备方法，按以下步骤进行:(I)取氧化铝陶瓷膜放置于质量分数为30%的双氧水溶液中，氧化铝陶瓷膜与双氧水的比为(15 20):(6(T80) g/ml，煮沸15 min后取出置于去离子水中煮沸15 min，氧化铝陶瓷膜与去离子水的比为(15 20):(6(T80) g /ml，最后60°C干燥，储存在氩气中。(2)将尼泊金酸(/7-HB)、异氰酸丙基三こ氧基硅烷(ICPTES)和四氢呋喃(THF)按照摩尔比为1: (2^4): (125 250)，混合加入到圆底烧瓶中65°C条件下反应18 24 h，反应后旋转蒸发除去溶剂四氢呋喃，未反应的ICPTES通过正己烷纯化，最后真空干燥烘干制得功能化前驱体。(3)取上述功能前驱体溶解在无水こ醇中，功能前驱体与无水こ醇的比例为(I 4): (25 100) g/ml，再加入TEOS和去离子水，前驱体与TEOS的比例为(T 4):( 10 40) g/ml，前驱体与去离子水的比例为(I 4):(15飞0)g/ml，用盐酸调节溶液的ph值为5.7，在75で条件下反应12 24 h，结束后室温放置18 24 h，最后制得强黄色功能化硅胶。(4)将上述步骤(I)中制得的活化陶瓷膜浸入到步骤(3)中制得的功能化硅胶中，活化陶瓷膜与功能化硅胶的比为(15 20):(8 10.5)g/ml，然后置于室温(25°C)下18 24h，随后将陶瓷膜于50°C下干燥15 h，最后25°C条件下放置24 h。(5)将上述步骤(4)制备的印迹陶瓷膜按照陶瓷印迹膜:ニ甲亚砜和水混合溶液=(3^4):5 (g/ml)加入到ニ甲亚砜和水的混合溶液中，控制水和ニ甲亚砜的质量比为(T2): 100, 180で条件下反应5 10 h，最后真空60°C干燥制得尼泊金酸分子印迹陶瓷膜。(6)将所制得的印迹膜进行选择渗透性能分析测试。上述的技术方案中，双氧水中煮沸15 min以对氧化铝陶瓷膜表面羟基化。上述技术方案中所述的尼泊金酸，其作用为模板分子。上述技术方案中所述的异氰酸丙基三こ氧基硅烷，其作用为功能単体。上述技术方案中所述的正硅酸こ酷，其作用为交联剂。上述技术方案中所述的盐酸，其作用为催化剂。上述技术方案中所述的氧化铝陶瓷膜，其作用为基底。上述技术方案中所述的吸附性能分析测试方法具体为:
(I)静态吸附试验
取一定量的印迹膜加入相应测试溶液中，恒温水浴震荡，考察不同吸附溶液的初始浓度对复合膜的影响，吸附后完成后，未吸附的尼泊金酸分子浓度用紫外光谱測定，井根据结果计算出吸附容量⑷e,mg/g):
权利要求
1.一种尼泊金酸分子印迹膜的制备方法，按以下步骤进行: (1)取氧化铝陶瓷膜放置于质量分数为30%的双氧水溶液中，氧化铝陶瓷膜与双氧水的比为(15 20):(60~80) g/ml，煮沸15 min后取出置于去离子水中煮沸15 min，氧化铝陶瓷膜与去离子水的比为(15 20):(60~80) g /ml，最后60°C干燥，储存在氩气中； (2)将尼泊金酸、异氰酸丙基三乙氧基硅烷和四氢呋喃按照摩尔比为1:(2 4):(125 250)，混合加入到圆底烧瓶中65°C条件下反应18 24 h，反应后旋转蒸发除去溶剂四氢呋喃，未反应的异氰酸丙基三乙氧基硅烷通过正己烷纯化，最后真空干燥烘干制得功能化前驱体； (3)取上述功能前驱体溶解在无水乙醇中，功能前驱体与无水乙醇的比例为(I 4):(25 100) g/ml，再加入TEOS和去离子水，前驱体与TEOS的比例为(I 4): (10 40) g/ml，前驱体与去离子水的比例为(I 4):(15飞0)g/ml，用盐酸调节溶液的pH值为5.7，在75°C条件下反应12 24 h，结束后室温放置18 24 h，最后制得强黄色功能化硅胶； (4)将上述步骤(I)中制得的活化陶瓷膜浸入到步骤(3)中制得的功能化硅胶中，活化陶瓷膜与功能化硅胶的比为(15 20): (8 10.5) g/ml，然后置于室温25°C下18 24 h，随后将陶瓷膜于50°C下干燥15 h，最后25°C条件下放置24 h ； (5)将上述步骤(4)制备的印迹陶瓷膜按照陶瓷印迹膜:二甲亚砜和水混合溶液=(3~4):5 (g/ml)加入到二甲亚砜和水的混合溶液中，控制水和二甲亚砜的质量比为(1~2):·100, 180 °C条件下反应5 10 h，最后真空60°C干燥制得尼泊金酸分子印迹陶瓷膜。
全文摘要
本发明涉及一种尼泊金酸分子印迹膜的制备方法及其应用，属材料制备技术领域。特指以氧化铝陶瓷膜为基底，水杨酸中杂质—尼泊金酸(p-HB)作为模板分子，异氰酸丙基三乙氧基硅烷(ICPTES)为功能单体，正硅酸四乙酯(TEOS)为交联剂，盐酸(HCl)为催化剂，应用溶胶-凝胶法，制备尼泊金酸分子印迹陶瓷膜的方法。静态吸附和选择渗透实验用来研究了制备的分子印迹膜的吸附平衡和选择性识别性能。本发明优点在于制备了一种尼泊金酸分子印迹膜，并将印迹膜用于水杨酸中尼泊金酸的选择性识别和分离。该吸附剂对尼泊金酸具有选择性高，分离效果显著，重复使用次数多的优点。
文档编号G01N15/08GK103111269SQ20131005181
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者孟敏佳, 刘燕, 王志朋, 潘建明, 戴江栋, 闫永胜 申请人:江苏大学