新型分离材料硅胶表面分子印迹聚合物的制备

本文研究了一种新的基于硅胶表面修饰的分子印迹聚合物制备方法。首先在硅胶表面共价键引进硅氧烷,利用硅氧烷的端基官能团与偶氮(4'氰基戊酸)进一步反应,在硅胶表面引进偶氮引发剂。然后采用分子印迹技术,以甲基丙烯酸为功能单体和乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在硅胶表面合成了对D苯丙氨酸具有选择性结合能力的表面分子印迹的新型分离材料。并用平衡吸附实验研究了其吸附性能。结果表明:该聚合物对D苯丙氨酸有较高的亲和性、选择性、吸附量,可用于分离领域如色谱填料、固相萃取等。     

用于焦化废水脱除苯酚的亲水性多孔炭纳米球基表面分子印迹聚合物的制备（英文）

以多孔炭纳米球(PCMSs)作为载体,采用双功能单体制备了一种亲水性表面分子印迹材料(AMPS-Am/MIP),提高在焦化废水中选择性吸附苯酚的能力。对AMPS-Am/MIP的表面形貌、结构、热稳定性和亲水性能进行了考察,并详细研究了其吸附动力学、吸附等温线、吸附选择性和吸附再生性等吸附性能。结果显示,制备的AMPS-Am/MIP在180 min达到吸附平衡,此时对苯酚的吸附量为47.59 mg g~(-1);相对选择因子可达1.67,在5次吸附-再生循环后吸附量仍保持在80%以上,表明AMPS-Am/MIP具有良好的吸附性能。当p H值在8左右(接近焦化废水p H值)时,吸附容量维持在46.84 mg g~(-1),表明AM PS-Am/M IP在焦化废水处理中的适用性和高效性。     

水杨酸表面印迹聚合物的水相合成与性能

以水杨酸为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用乳液聚合法在水性介质中合成了水杨酸表面印迹聚合物(SA-SMIPs),利用静态平衡吸附法研究了印迹聚合物的选择吸附性能。底物选择性实验表明,相比结构类似的间羟基苯甲酸和磺基水杨酸,SA-SMIPs对水杨酸呈现了较好的选择性。Scatchard分析表明,印迹聚合物中形成了两类结合位点,离解常数分别为2.03mmol/L和9.97mmol/L。吸附动力学研究表明,SA-SMIPs对水杨酸的初始表面吸附速度很快。     

中空型分子印迹聚合物的制备及其对4-甲基二苯并噻吩的吸附性能研究

以SiO2为载体,4-乙烯基吡啶为功能单体,结合牺牲载体法合成了一种具有特异性识别4-甲基二苯并噻吩的中空型分子印迹聚合物。利用傅立叶变换红外光谱、氮气吸附实验、扫描电镜对形态结构进行了表征。通过在模拟油中的静态吸附试验,对印迹聚合物的吸附性能进行了研究。结果表明,在SiO2表面成功地合成了具有多孔结构的分子印迹层,经过牺牲载体法处理后得到的中空分子印迹聚合物具有更好的表面特性,提高了吸附性能。中空型分子印迹聚合物对4-甲基二苯并噻吩表现出良好的特异性识别性能,吸附动力学满足Langergren准二级动力学方程,等温线符合Freundlich等温线模型,吸附热力学研究表明吸附是自发的吸热过程,在328K下的吸附容量为18.31498mg/g,吸附平衡时间为3h。     

2,4,6-三硝基甲苯磁性分子印迹聚合物的合成

以2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为模板分子、氨丙基三乙氧基硅烷为功能单体、正硅酸乙酯为交联剂,采用溶胶凝胶法成功制备了对TNT具有特异选择识别功能的磁性分子印迹聚合物。合成制备的磁性分子印迹聚合物具有良好的磁响应性,在外加磁场下可实现快速分离。红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱和扫描电镜结果证实聚合物为核壳结构,磁性粒子由硅烷偶联剂完全包覆,并在其表面形成了一层分子印记聚合物;静态吸附实验结果表明,制备的磁性分子印迹聚合物对模板分子TNT具有良好的吸附能力,其饱和吸附量为77mmol/kg;通过以3,4-二硝基甲苯(DNT),为结构相似物的吸附选择性实验,磁性印迹聚合物对模板分子表现出良好的特异选择性。     

单一结合位点分子印迹聚合物的合成及性能

采用分子自组装印迹技术在光引发条件下制备了以(S)-布洛芬为模板分子,α-甲基丙烯酸为功能单体的分子印迹聚合物。通过红外对聚合物的结构进行了表征。透射电镜结果表明,交联剂用量对印迹聚合物的形貌特征具有显著的影响。同时结合Scatchard分析研究了印迹聚合物的吸附性能及选择性识别能力,表明印迹聚合物特异性吸附容量为41μmol/g,印迹指数为2.28,对(S)-布洛芬形成单一结合位点,且表现出明显的吸附选择性。     

PAEs硅胶表面分子印迹微球的制备及识别特性

用紫外分光光度法对功能单体和模板分子间的结合作用进行了研究,选择结合作用最强的甲基丙烯酸作为功能单体。用γ-甲基丙烯酰氧丙烯基三甲氧基硅烷对硅胶表面进行修饰,以邻苯二甲酸二甲酯作为模板分子,在硅胶表面聚合制备了邻苯二甲酸酯表面分子印迹聚合物微球(MIPMs)。用傅里叶红外和扫描电镜对产物进行了表征,吸附等温曲线实验选择了效果最好的正己烷作为溶剂,实验表明:MIPMs-模板分子在4h左右达到吸附平衡。Scatchard法分析了MIPMs-模板分子的吸附平衡常数(K)和吸附容量(Q),结果显示高吸附容量曲线Kd1=36.36mmol·L-1,Qmax1=33.58μmol·g-1;低吸附容量曲线Kd2=0.8850mmo·L-1,Qmax2=8.504μmol·g-1。选择性吸附实验结果表明MIPMs具有很好的选择性吸附能力。     

胸腺五肽表面印迹硅胶的制备及识别性能的研究

用计算机分子模拟对功能单体和模板分子间的结合作用进行了研究,选择结合能最强的甲基丙烯酸作为功能单体。以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)为媒介,将功能单体甲基丙烯酸(MAA)接枝于SiO2微粒表面,制得了功能接枝微粒PMAA/SiO2。以PMAA/SiO2为载体,甲基丙烯酰胺(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用溶液聚合法制备了以胸腺五肽为模板分子的表面印迹微粒(Tp5-MIP)。分别通过动态吸附实验和等温吸附实验研究了该印迹微粒对胸腺五肽的识别特性。结果表明,该印迹微粒对印迹分子具有较好的亲和能力及选择性,其识别能力来自于印迹得到的识别位点。     

罗丹明B表面分子印迹N-TiO_2的制备及其在可见光下的选择性光催化研究

以溶胶-凝胶法制备的氮掺杂二氧化钛(TiO_2)为基质,以罗丹明B(RhB)为模板分子,以邻苯二胺为交联剂和功能单体,在紫外光下引发聚合,制备了RhB表面分子印迹N-TiO_2-MIP。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)等对样品进行了表征。结果表明:样品为纳米级锐钛矿相;氮(N)掺杂因N2p与O2p混合引起禁带窄化,表面包覆及分子印迹均有效改善了TiO_2孔型和孔隙结构,增大了比表面积,N-TiO_2-MIP对目标污染物RhB的降解率高达93.2%,并具有良好的选择性。     

分子印迹氨基功能化纳米Fe_3O_4高分子磁性复合材料的合成及其对海水中2,4,6-三氯苯酚的吸附性能

为了实现海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的选择性吸附和去除,采用超声协助悬浮聚合法以2,4,6-三氯苯酚为模板制备了分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@MIPNH2-polymer)。通过元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对nFe3O4@MIPNH2-polymer的组成、结构、形貌、磁性等进行表征,并研究了其应用于吸附和去除海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)污染物的性能。结果表明:合成的nFe3O4@MIPNH2-polymer平均粒径约为800nm,饱和磁化强度为32.6emu·g-1;水溶液中2,4,6-TCP的饱和吸附量为105.26mg·g-1,高于非分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@NH2-polymer)的饱和吸附量(76.92mg·g-1),nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的等温吸附线大体符合Langmuir模型。吸附热力学研究表明,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在5min内达到平衡,动力学数据和准二级动力学模型符合较好;其吸附过程去除2,4,6-TCP的活化能为78.0kJ·mol-1。海水中的共存物质对吸附2,4,6-TCP几乎无干扰,nFe3O4@MIPNH2-polymer经洗脱后可以循环使用5次以上。nFe3O4@MIPNH2-polymer能高选择性地有效去除海水中的2,4,6-TCP。     

沉淀法制备中药黄芩素分子印迹微球

以黄芩素(BAI)作为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用沉淀聚合法不同溶剂体积制备了系列分子印迹聚合物。紫外光谱研究了模板与功能单体相互作用情况,傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电子显微镜对其结构进行了表征,并通过动力学吸附和选择性吸附实验对其吸附动力学和热力学以及特异性识别进行了研究。结果表明,模板分子和功能单体之间通过氢键自组装形成1∶4配合物;不同溶剂体积对聚合物微球的结构影响显著:随着溶剂体积增加,印迹聚合物微球粒径增加,而吸附量减小;其动力学吸附符合准二级动力学模型,吸附热力学表明其吸附以物理吸附为主;聚合物微球对不同结构底物槲皮素(Qu)和氯霉素(CAP)的吸附表现出低的吸附量,分离因子分别为17.69和26.03。     

镉离子印迹硅胶的制备与吸附性能

采用表面印迹技术和溶胶-凝胶法,以Cd(Ⅱ)离子作为印迹离子,硫氰基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备Cd(Ⅱ)离子印迹聚合物(IIP-TCPTS/SiO2),并利用平衡吸附法研究了聚合物吸附性能和选择识别能力。结果表明,最大吸附量为16.7 mg/g;20 min即可达到吸附平衡;当pH值在5.4~7.8范围内,印迹聚合物保持了较好的吸附容量;印迹聚合物对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择性识别能力;重复使用时性能稳定。     

磁性锌(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe_3O_4@SiO_2微球为载体,Zn(Ⅱ)为模板,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性锌(Ⅱ)离子表面印迹MAA-SALO聚合物。采用FT-IR、VSM和SEM对产物进行了表征。通过吸附实验表明,与磁性非印迹聚合物相比,印迹聚合物对Zn(Ⅱ)具有良好的吸附和选择识别能力。当温度为291~297K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在40min达到吸附平衡,吸附过程能较好地遵循准二级动力学模型,最大吸附容量为52.69mg/g,热力学实验表明吸附是吸热过程,印迹聚合物对Zn(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir模型。     

尼古丁印迹材料的制备表征及对烟气中尼古丁的吸附研究

研究了尼古丁印迹聚合物(MIP)的制备及其对烟气中尼古丁的吸附能力与选择性。用扫描电镜观察了聚合物的表面特征,热重法分析了聚合物的热失重行为;测试了MIP对尼古丁的吸附热力学及选择吸附行为;液相色谱及气相色谱质谱用于对溶液及烟气的尼古丁及化学组成进行定性定量分析。测得吸附热为3.516kJ/mol,表明印迹聚合物对尼古丁的吸附是一个吸热过程。MIP对烟碱与吡啶的选择性系数为2.275,高于非印迹聚合物NIP(2.134)。当用分子印迹聚合物、非印迹聚合物及硅胶为吸附剂时,烟气中尼古丁吸附率分别为94.81%、94.04%和66.19%,显示了印迹聚合物对烟气中尼古丁的高吸附能力。     

新型双子表面活性剂改性膨润土对苯酚的吸附特性

使用新型Gemini表面活性剂C12-3-C12·2Br(BDP)和C12-3(OH)-C12·2Cl(BDHP)制备了两种有机膨润土BDP-Bt和BDHP-Bt,并通过FT-IR、XRD表征了其微观结构,探究了两种有机膨润土对苯酚的吸附特性。结果表明:随着p H值的增大,两种有机膨润土对苯酚的吸附效果提高;两者对苯酚的吸附符合拟二级动力学模型;吸附曲线符合Langumir吸附;有机膨润土BDHP-Bt对苯酚的吸附效果优于BDP-Bt,从分子设计角度提出了一种制备有机膨润土新思路;BDP-Bt和BDHP-Bt对苯酚的吸附热和吉布斯自由能都为负值,表明这两种有机膨润土对苯酚的吸附为自发的放热过程。     

活性竹炭对苯酚的吸附动力学

研究了30℃下活性竹炭对苯酚溶液的吸附动力学,考察了苯酚初始浓度和吸附剂粒径的影响,并用三种动力学模型进行了拟合.结果表明:活性竹炭对苯酚的吸附动力学过程可以用准二级模型进行很好的描述,拟合所得的初始吸附速率随着苯酚浓度的增加和竹炭粒径的减小而提高.颗粒内扩散模型分析表明,活性竹炭对苯酚溶液的吸附过程中,颗粒内扩散为主要速率控制步骤.     

盐酸二甲双胍磁性分子印迹聚合微球的合成

以盐酸二甲双胍为模板分子、Fe_3O_4为磁核、α-甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂,采用表面印迹聚合法成功制备了对盐酸二甲双胍具有特异性识别功能的磁性分子印迹聚合微球。合成的磁性聚合物具有良好的磁响应,在外加磁场下可实现快速磁分离。红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜结果证实聚合物为核壳结构,磁性粒子由硅烷偶联剂完全包覆,并在其表面形成了一层分子印记聚合物。静态吸附实验结果表明,制备的磁性分子印迹聚合物对模板分子盐酸二甲双胍具有良好的吸附能力,其饱和吸附量为83mmol/kg。以双胍类降糖成分盐酸丁二胍和盐酸苯乙双胍为竞争分子,磁性印迹聚合物对模板分子表现出良好的特异选择性。     

镉(Ⅱ)-乙二醛缩双邻氨基酚印迹聚合物的制备及其吸附性能

以Cd-乙二醛缩双邻氨基酚的配合物为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)作为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,制备了镉-乙二醛缩双邻氨基酚的分子印迹聚合物。研究了该印迹聚合物对模板分子的吸附和选择性识别,并用火焰原子吸收法考察了溶液的浓度、温度和吸附时间等因素对聚合物吸附性能的影响。结果表明,印迹聚合物对模板分子具有较好的吸附性和选择性,吸附45 min达到平衡。     

茶碱表面分子印迹聚合物微球的制备及性能

以Poly(GMA-DVB)微球为载体,将4,4′-偶氮双(4-氰基戊酸)(ACPA)连接到微球表面,然后以茶碱为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,通过4,4′-偶氮双(4-氰基戊酸)(ACPA)引发聚合,在Poly(GMA-DVB)微球表面上均匀地接枝分子印迹聚合物,制备茶碱表面分子印迹聚合物微球。借助红外、电镜、粒度等表征方法对微球的制备进行了评价和探讨,采用静态法研究微球对茶碱的结合性能与分子识别特性。研究表明,分子印迹微球的接枝率随着载体微球表面环氧基含量的增加以及溶剂用量的减少而增大;分子印迹微球对茶碱具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,相对于咖啡碱识别选择性系数为2.81~3.62,室温吸附3 h内可以达到吸附平衡。     

磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜的制备与性能

利用可逆加成-断裂链转移(reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)聚合技术,以氧化石墨烯/Fe3 O4(GO@Fe3 O4)为载体,内分泌干扰素17β-雌二醇为模板分子,成功制备磁性氧化石墨烯基17β-雌二醇分子印迹复合膜(GO@Fe3 O4-MIP).高倍透射电镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、振动样品磁强计(VSM)等表征结果表明,所制备的GO@Fe3 O4-MIP的磁强度为12.89 A·m2·kg-1,其厚度均一,约为6.45 nm.吸附性能实验研究表明,GO@Fe3 O4-MIP对17β-雌二醇的吸附平衡时间为30 min,最大吸附量为28.62 mg/g,证实了GO@Fe3 O4-MIP对17β-雌二醇具有较高的吸附效率和良好的吸附性.