本技术涉及一种高活性多级孔硼酸印迹水凝胶微球的制备技术,特别适用于黄酮类化合物柚苷NRG的高效选择性吸附。通过多巴胺对COFs进行表面修饰,增强其功能化,进而制备出具有优异吸附性能的微球吸附剂。
背景技术
柚皮苷是一种生物活性化合物,大量存在于柑橘类水果加工的副产品中。柚皮苷在柚子不同部位的含量差异较大,其中柚皮中的柚皮苷含量约占整个果实中柚皮苷总含量的70%。柚苷出色的生物医学和工业性能,例如抗氧化、抗癌、抗炎、改善和缓解糖尿病及其并发症、降低血液水平等作用。然而如何从农业环境废弃物中有效提取柚苷是主要研究热点。吸附法、索氏法、浸渍法和回流法等传统提取技术通常是高能耗或需要大量的有机溶剂和较长的不能重复使用,成本高,耗时长,选择性差和对环境有负面影响。柚皮苷的分子结构促进了硼酸盐亲和力的发展,与柚苷(NRG)的顺式二羟基结构形成特定的可逆共价键。这种创新的方法为制备硼亲和吸附剂分离NRG开辟了新的可能性。分子印迹聚合物(MIPs)在分离技术领域获得了极大的关注。这在很大程度上是由于它们天生具有精确识别目标分子的能力,以及它们卓越的稳定性、广泛的应用范围和普遍的吸引力。因此将硼亲和作用和分子印迹聚合物结合,利用了可访问的特定表面定向识别位点和快速传质动力学的优点。利用硼酸亲和印迹识别位点,实现了对靶标(NRG)的高特异性和选择性。此外,快速的传质动力学使硼亲和印迹聚合物能够高效快速地捕获,非常适合NRG选择性分离应用。已开发的亲和材料包括纤维素纳米晶、SiO2
、碳纳米管、金属有机框架等。然而上述大多存在比表面积小,传质速率慢、接触位点不可及等缺陷,导致吸附性能低。
共价有机骨架(Covalent organic framework,COFs)作为多孔材料家族的重要成员,通过分子有机构建单元的共价键形成,近年来受到越来越多的关注。COFs因其稳定性好、比表面积大、易功能化和永久孔隙性等优点,广泛应用于特异性吸附。微球(MC)是一类具有中空球形结构的纳米材料,具有显著的结构稳定性、生物相容性、选择渗透性等在药物传递、分子筛选、分离技术具有广泛的应用。因此,通过COFs官能团改性将COFs与微球结合制备硼亲和印迹吸附剂。
Pickering乳液是一种由固体颗粒而不是表面活性剂稳定化的乳液。与传统的乳液相比,Pickering乳液具有其独特的优势。例如,与表面活性剂相比,固体颗粒具有更高的吸附能和稳定乳液的能力,因此需要较少的量。基于这一点,皮克林乳液已被广泛应用于吸附领域。皮克林颗粒紧密地固定在油和水界面之间,这可以抑制颗粒的聚集,提供最大的催化剂比表面积,并提高吸附效率。
实现思路