纖維素基多功能螯合材料及其製備方法和應用的製作方法

2023-05-07 15:15:46 1

專利名稱：纖維素基多功能螯合材料及其製備方法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維素基功能高分子材料，特別涉及纖維素側鏈負載苯亞甲基繞單寧和季銨鹽的高分子材料，可應用於各種水系重金屬離子的檢測、分析、分離、富集，屬於功能材料領域。
背景技術：
諸如Ag+、Pd2+、Hg2+、Cd2+、Zn2\ Ni2+、Co2+或Cu2+等重金屬離子都是工業生產醫用材料、通訊器件和電子元器件的重要原料，但是含有上述重金屬離子的廢水也是造成地球表層水環境汙染和危害飲食行業安全的主要物質，因此，針對工礦企業生活汙水中重金屬離子的原位檢測、含量分析、種類分離、富集回收具有重要意義。如上所述重金屬離子的傳統原位檢測與分析方法操作繁雜、工作強度大、周期長、 耗費物資品種多；近年來報導的螢光化學傳感器檢測技術和離子智能識別技術可以實現多種重金屬離子的原位識別和檢測，這些技術具有檢測程序簡便、檢測靈敏、識別敏感、分析檢測結果重現性高等特點。但是重金屬離子傳感器和智能識別材料的化學結構複雜，合成成本高，同時它們也僅僅具有分析識別功能，不具有分離、富集、回收重金屬離子的功能或作用。分離、富集、回收重金屬離子的傳統方法有蒸發濃縮法、化學沉澱法、膜透析法、 溶劑抽提法、電化學沉析法以及固相萃取技術等。固相萃取技術是近二十幾年來研究報導較多的預濃縮、富集、回收重金屬離子的新方法，但是固相萃取劑僅僅具有預濃縮、富集、回收重金屬離子的功能，不具有對重金屬離子的檢測、識別、分析功能，尤其是無法標示或及時顯示固相萃取劑的飽和吸附狀態。因此，人們殷切希望尋找到一種兼有原位檢測、含量分析、種類分離、富集回收水中重金屬離子的新材料，該新材料具有實時顯現吸附重金屬離子飽和狀態的特性，方便於工礦企業生活汙水處理池中的實用操作處置。鑑於現有材料技術存在的問題和人們的期盼，本發明提供一種纖維素基多功能螯合材料，所述的纖維素基多功能螯合材料的纖維素側鏈上負載一種苯亞甲基繞單寧結構單元，所述的苯亞甲基繞單寧是定性定量分析Ag+或Pa2+等的試劑，苯亞甲基繞單寧結構單元自身具有螢光特性和顯色特性，其與不同金屬離子形成的配合物也呈現各樣的螢光增強、 螢光淬滅、顯色迥異現象，可以原位識別和實時檢測、分析、分離各種水系中重金屬離子。本發明提供的纖維素基多功能螯合材料的纖維素側鏈上負載的苯亞甲基繞單寧結構單元多寡可以依據實際需要定量引入，所以本發明提供的纖維素基多功能螯合材料可作為重金屬離子的固相萃取材料，其對重金屬離子的吸附容量可變。由於本發明提供的苯亞甲基繞單寧結構單元與不同金屬離子的配合物顯色迥異現象，根據所述纖維素基多功能螯合材料吸附富集重金屬離子的色澤變化，可判斷其吸附飽和狀態。

發明內容
本發明提供一種纖維素基多功能螯合材料，具有通式(I)所示化學結構
權利要求
1.-種纖維素基多功能螯合材料，其特徵在於具有通式(I)所示化學結構通式(I )其中通式(I)中隊或&分別選取C1 C4烷基；R3選自H、取代或未取代的C1 C4烷基或取代或未取代的C6 C2tl芳基中的一種，η選取500 30000的正整數。
2.依照權利要求1所述的纖維素基多功能螯合材料的製備方法，其特徵在於包括以下步驟步驟一、受三氟化硼乙醚催化劑的作用，纖維素溶脹在有機溶劑中與環氧氯丙烷的開環反應，製成氯代丙醇纖維素；三氟化硼乙醚/環氧氯丙烷有機溶劑
3.依照權利要求2所述的纖維素基多功能螯合材料的製備方法，其特徵在於所述的 3-R3_繞單寧選自通式(IV)所示化學結構
全文摘要
本發明提供一種纖維素基多功能螯合材料，該纖維素基多功能螯合材料具有螢光發射特性，特別是與不同重金屬離子的配合物也呈現各樣的螢光增強、螢光淬滅、顯色迥異現象，可以原位識別和實時檢測、分析、分離各種水系中重金屬離子；使用水溶性硫化物可以方便洗脫纖維素基多功能螯合材料吸附的重金屬離子，重金屬離子和負二價硫離子生成硫化物沉澱，集中回收，同時所述的多功能纖維素材料也得以再生，循環使用安全有效。便於廠礦企業的汙水處理池回收重金屬離子使用。
文檔編號B01J20/24GK102276735SQ20111012446
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月5日 優先權日2011年5月5日
發明者丁志丹, 劉霖, 張田林, 王佳佳, 馬娟娟 申請人:淮海工學院