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。     

镉离子印迹硅胶材料的制备、表征及其吸附性能研究

采用表面接枝印迹技术,以Cd2+作为模板离子,二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,硅胶为支撑物,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备了一种新型的Cd2+离子印迹硅胶材料,并利用平衡吸附法研究了印迹材料的吸附性能和选择识别能力。结果表明,最大吸附量为30.8mg/g,20min即可达到吸附平衡;当pH值在4～8范围内,印迹材料保持了较好的吸附容量;印迹材料对Cd2+离子具有较强的选择性识别能力,重复使用性能稳定。     

硅藻基Cd(Ⅱ)离子印迹吸附材料的构建和选择性研究

以天然活性非晶体材料硅藻为载体、巯丙基三甲氧基硅烷(MPS)为功能单体、Cd(Ⅱ)离子为模板离子、环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,采用表面离子印迹技术制备硅藻基离子印迹复合吸附材料。利用SEM考察复合材料表面形貌的变化,利用XPS和FT-IR研究硅藻表面组构转换过程。结果表明:MPS水解后与硅藻表面活性硅羟基脱水缩合形成有效接枝,将功能基团(—SH)引入到硅藻表面;ECH与—SH经交联作用形成交联网状的印迹位点。结合XPS半定量分析,推导出MPS在硅藻表面的接枝度公式,确定了硅藻基Cd(Ⅱ)离子印迹复合吸附材料的接枝模式。MPS在硅藻表面的接枝方式是以单接枝型为主、双接枝型为辅;印迹硅藻与Cd(Ⅱ)离子间吸附作用机理是通过—SH上S原子的孤对电子与Cd的配位作用。根据选择性效果评价,制备出的硅藻基Cd(Ⅱ)离子印迹复合吸附材料对Cd(Ⅱ)离子具有选择性,且对水溶液中的Cd(Ⅱ)离子去除率从24.4%提升到97%,已具备定向去除Cd(Ⅱ)离子的能力。     

铁离子印迹材料IIP-PMAA/SiO_2的制备及吸附性能研究

利用表面接枝印迹法,以硅胶为载体,甲基丙烯酸为配体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,成功制备了Fe~(3+)表面印迹材料IIP-PMAA/SiO_2,考察了IIP-PMAA/SiO_2对Fe~(3+)的吸附性能和选择识别能力。实验结果表明,该印迹材料的饱和吸附量为26.80mg/g,最佳吸附pH值为2,吸附平衡时间为2h,对Fe~(3+)离子具有很强的识别能力;同时材料的再生吸附性能也很稳定,重复使用10次吸附性能依然稳定。     

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。     

钴离子表面印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以钴离子为模板离子,硅胶为基底,(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷为功能单体,环氧氯丙烷为交联剂,采用表面印迹技术制备并表征了钴离子印迹聚合物[Co(Ⅱ)-IIP],研究了其对钴离子的吸附性能。结果表明,在25℃、pH=5~6时平衡吸附时间为1h,最大吸附量为20.05mg/g。Co(Ⅱ)-IIP对Co(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)、Co(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)吸附选择性系数分别为2.52、1.34、3.61、4.39。经5次吸附-解吸循环后,Co(Ⅱ)-IIP对钴离子的吸附效果并没有明显下降,表明该材料具有一定的循环利用性能。     

铅离子显色印迹吸附剂的制备及其吸附性能

以Pb2+为模版分子,在硅胶表面接枝双硫腙,利用溶胶-凝胶法合成一种Pb2+显色印迹吸附剂(MIPs)。采用红外(IR)和扫描电镜(SEM)对MIPs进行了表征。通过平衡吸附实验,研究了MIPs的吸附性能、显色性能和其对Pb2+的选择识别性能。结果表明,双硫腙通过与硅胶形成氢键而接枝在硅胶表面;MIPs对Pb2+的显色限为10μmol/L;在Cd2+存在的条件下,其对Pb2+的相对选择系数为250;MIPs对Pb2+的吸附可以用Langmiur等温吸附方程来拟合,吸附焓变为66.054kJ/mol。制备的MIPs在5min内吸附率可以达到97%,可以用于含铅废水中Pb2+的分离和测定。     

Z壳聚糖交联印迹材料对稀土中Cu(Ⅱ)的选择吸附性能

以羧甲基壳聚糖(CMC)为原料,Cu(Ⅱ)为模板离子,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,制得交联印迹材料Cu-ECMC。研究了该材料对模板离子的结合性能与识别选择性。探讨了溶液的pH值、吸附时间等因素对该材料吸附性能的影响。结果表明,材料Cu-ECMC对Cu(Ⅱ)可产生吸附作用,最大吸附量达到44.3mg·g~(-1);pH=3.0时,相对于La(Ⅲ),对Cu(Ⅱ)的选择性系数可达到15.57。印迹材料对铜离子的吸附符合准二级动力学模型。     

新型汞离子印迹聚合物的吸附性能研究

以2-烯丙基硫代-5-(4-吡啶基)-[1,3,4]噻二唑(AST)、苯乙烯(St)为单体,Hg(Ⅱ)离子作为模板,制备了新型的汞离子印迹共聚物(Hg(Ⅱ)-IIP)。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对印迹和非印迹聚合物的结构和形貌进行了表征。以原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,研究了Hg(Ⅱ)-IIP对Hg(Ⅱ)离子的吸附和选择识别能力。结果表明,在pH值5~8条件下,30 min即可达吸附平衡,饱和吸附量是38.5mg/g。以0.1mol/L HCl与0.5 mol/L硫脲水溶液作为洗脱剂,洗脱率达97%。Hg(Ⅱ)/Cd(Ⅱ),Hg(Ⅱ)/Co(Ⅱ),Hg(Ⅱ)/Ni(Ⅱ),Hg(Ⅱ)/Zn(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)/Mn(Ⅱ)的相对选择性系数分别为6.56,14.9,14.5,8.53和12.1,体现了Hg(Ⅱ)-IIP良好的选择吸附和识别能力。     

表面印迹聚烯丙基胺硅胶材料的制备研究

以硅胶为基体,聚烯丙基胺(PAA)为表面修饰剂,ECH为交联剂,制备了铜表面印迹材料IIP-PAA/SiO2。考察了印迹条件对印迹材料吸附性能的影响,结果为:n(Cu2+):n(N)为0.5,n(ECH):n(N)为0.6,印迹温度323K,时间3h,甲醇为反应介质。合成的IIP-PAA/SiO2材料对Cu(Ⅱ)的吸附性能明显优于PAA/SiO2和NIP材料。在相同条件下,印迹材料的铜吸附量达到0.631mmol·g-1,铜锌选择性系数为56.3,相对选择性系数为26.0。另外印迹材料具有再生吸附性能,经过5次吸附-解吸循环后,其吸附容量维持在90.2%以上。     

离子印迹聚合物对Sc(Ⅲ)的结合识别性能研究

将功能大分子聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)化学接枝到硅胶微粒表面,成功制得了功能接枝材料PEI/SiO2;采用表面印迹技术,以Sc3+为模板离子,乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,对硅胶表面的PEI大分子链进行了交联,同时实现了Sc3+离子的印迹,制得了Sc3+印迹材料IIP-PEI/SiO2。采用静态法研究了IIP-PEI/SiO2对Sc3+的结合特性与识别选择性。实验结果表明,Sc3+印迹材料IIP-PEI/SiO2对Sc3+具有强的结合亲合性与优良的识别选择性。IIPPEI/SiO2对Sc3+的结合容量可以达到1.08mg/g,结合行为服从Freundlich单分子层吸附。相对于Al 3+离子和Fe3+离子,IIP-PEI/SiO2对Sc3+离子的选择性系数分别为4.21和5.73。对模拟和实际赤泥酸浸液进行了研究,实现了Sc3+的高效回收。另外,IIP-PEI/SiO2具有良好的重复使用性能。     

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。     

Cu~(2+)-IIP印迹材料的制备及性能研究

以Cu2+为模板,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,羧基碳纳米管(MWNTs-COOH)为载体,采用"Grafting onto"方法在羧基碳纳米管表面键连大分子链聚乙烯亚胺(PEI),制备了功能单体MWNTs-CO/PEI,获得铜离子印迹材料。利用FTIR、TEM对产物进行了表征,探讨了模板离子的初始浓度、溶液pH值、吸附时间对吸附容量的影响,以及印迹材料的吸附选择性和重复使用率。结果表明,PEI中的N-H键断裂,H原子被烷基取代,环氧氯丙烷发生开环反应,键连到PEI的N原子上;羧基碳纳米管表面包覆了一层厚度约为20nm的印迹层,呈蜂窝状;在Cu2+初始质量浓度为100mg/L、pH=6、吸附时间为1h时,Cu2+-IIP印迹材料和非印迹材料的最大吸附容量分别为43.68mg/g和21.85mg/g;在同时存在Cu2+、Zn2+的溶液中,印迹材料的选择性能较好;重复使用时,吸附性能稳定。     

铜离子印迹磁性复合吸附剂的制备

为了有效地提高废水中吸附剂对铜离子的吸附性能,降低重金属离子对水体的污染,以Cu(Ⅱ)为印迹离子,壳聚糖为印迹母体材料,青霉属菌丝体为核心,纳米Fe3O4为磁组分,制备了铜离子印迹磁性复合吸附剂(Cu(Ⅱ)-IMB).研究了复合吸附剂的制备方法及制备条件与Cu(Ⅱ)吸附性能的关系,并通过响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)优化确定了复合吸附剂制备的最佳工艺条件.实验表明,以硫酸铜中Cu(Ⅱ)为印迹模板,2g菌丝体/0.2gCS,交联剂环氧氯丙烷加入2.99g,Fe3O4加入0.505g,印迹铜离子质量为25.245mg时,所制备Cu(Ⅱ)-IMB对铜离子去除率达82.85%(质量分数),吸附容量33.8mg/g,可重复使用5次以上.用铜离子印迹磁性复合吸附剂物理吸附方法去除水体中重金属离子成本低廉,磁性回收方便,选择吸附性能好、无污染,在废水处理中具有广阔的应用前景.     

林可霉素分子印迹材料的制备及吸附性能

以硅胶为载体、林可霉素为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体,制备表面具有林可霉素分子印迹聚合物的硅胶材料(LIN-MIP-PMAA-SiO_2),对其结构进行表征,并研究LIN-MIPPMAA-SiO_2对林可霉素的吸附性能。结果表明,LIN-MIPPMAA-SiO_2对林可霉素的饱和吸附量为106 mg·g-1,达到吸附平衡的时间约为220 min,对林可霉素和克林霉素的分离因子为1.20,显示出对林可霉素具有较好的选择吸附性能。     

铯离子表面印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

采用表面印迹技术,以Cs(Ⅰ)为模板,壳聚糖为功能单体,在介孔材料SBA-15表面进行氨基化、醛基化修饰,并以HCl为洗脱液,成功制备了铯离子表面印迹聚合物[Cs(Ⅰ)-IIP]。产物进行了FT-IR、EDS、XRD、SEM、TEM和N2吸附-脱附等表征。结果表明,Cs(Ⅰ)被成功引入材料中,且Cs(Ⅰ)-IIP仍保持着有序介孔结构。研究了Cs(Ⅰ)-IIP对溶液中Cs(Ⅰ)的吸附性能,在25℃,pH值=5~6,吸附平衡时间为1h,最大吸附量为36.19mg/g,高于非印迹聚合物(NIP)。吸附动力学较好的符合准二级动力学模型,吸附等温符合Langmuir模型。Cs(Ⅰ)-IIP对Cs(Ⅰ)/Li(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/Na(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/K(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/Rb(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/Sr(Ⅱ)的选择性系数分别为1.50,2.00,2.22,1.32,4.00,表明合成的Cs(Ⅰ)-IIP具有良好的吸附选择性。此外,经5次吸附-解吸实验后,Cs(Ⅰ)-IIP的吸附量没有明显的下降,表明该材料具有一定的循环利用性能。     

铁(Ⅱ)离子印迹聚合物对稀土中铁的识别性能研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成了接枝材料PEI/SiO2;以Fe2+为模板离子,乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,对化学键合在硅胶表面的PEI大分子链进行了离子印迹,制备了Fe2+印迹材料IIP-PEI/SiO2。采用静态法研究了IIP-PEI/SiO2对Fe2+的结合特性。实验结果表明,Fe2+印迹材料IIP-PEI/SiO2对Fe2+具有强的结合亲合性与优良的识别选择性。IIP-PEI/SiO2对Fe2+的结合容量可以达到1.98mmol/g,结合行为服从Freundlich单分子层吸附。相对于Ce3+与Pr3+离子,IIP-PEI/SiO2对Fe2+离子的选择性系数分别为25.57与20.63。另外,IIP-PEI/SiO2具有良好的重复使用性能。     

基于双功能单体的Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜的制备及性能研究

采用沉淀聚合法,以Ni(Ⅱ)离子为模板离子,α-甲基丙烯酸和N-异丙基丙烯酰胺为双功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,通过正交试验设计,对制备Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜的实验条件进行系统优化,制备了16种Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜[Ni(Ⅱ)-IICMs]和相应的非印迹复合膜(NICMs),得出制备Ni(Ⅱ)-IICMs的较优实验条件。采用平衡吸附实验对Ni(Ⅱ)-IICMs和NICMs进行吸附量和印迹因子评价,结果表明：在较优实验条件下制备的Ni(Ⅱ)-IICM₈,平衡吸附量为1.286mmol/g,印迹因子为1.737。采用红外光谱、扫描电镜、氮气吸附/脱附等手段对Ni(Ⅱ)-IICM₈和相应NICM₈的内部结构及表面形貌进行表征。使用动力学吸附和等温吸附实验对Ni(Ⅱ)-IICM₈和NICM₈的吸附行为进行研究,结果表明：Ni(Ⅱ)-IICM₈对Ni(Ⅱ)离子的吸附,在较短时间内即可快速达到吸附平衡,且在不同浓度的溶液中都有较好...     

铒离子印迹硅胶吸附剂的制备及其选择性固相萃取研究

针对微量稀土元素分离和预富集中的难点,研究了新型离子印迹材料。采用表面印迹技术合成了铒离子印迹硅胶吸附剂(Er-IISG),并建立了离子印迹固相萃取-电感耦合等离子体原子发射光谱法检测铒离子系统。在竞争离子如Tb3+、Dy3+、Tm3+的存在下,Er-IISG对Er3+的选择性系数最高达390.72,约是NISG粒子的42倍。该离子印迹硅胶吸附剂对Er3+具有快速的吸附和解吸能力,其最大静态吸附容量为58.01mg/g。所建立的方法快速、简便,选择性和准确度高,可以应用于复杂样品中对铒元素的分离与分析。     

双酚A分子印迹吸附剂制备及性能研究

为提高吸附剂对水中双酚A(BPA)的选择识别性能,采用分子印迹溶胶-凝胶技术制备了BPA分子印迹吸附剂(BPA-MIA).以未添加BPA模板分子制得的非印迹吸附剂(BPA-MNIA)作为比较对象,利用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)对BPA-MIA进行表征,并对其吸附动力学、吸附等温线及选择识别性能进行研究.结果表明,BPA-MIA经过120 min达吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学方程及Langmuir吸附等温方程,最大吸附容量为16.69 mg/g,比BPA-MNIA吸附容量提高5倍,对BPA具有较高的选择吸附性能.