水热辅助表面接枝印迹法制备Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶及其性能研究

采用水热辅助表面接枝印迹技术,以Cd(Ⅱ)离子作为模板,巯基丙基三甲氧基硅烷为功能分子,环氧氯丙烷为交联剂,在硅胶表面制备出高容量的Cd(Ⅱ)离子印迹硅胶材料,利用红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪等进行了表征,采用平衡吸附法研究了印迹硅胶材料的吸附性能和选择识别能力。结果表明,印迹硅胶材料和非印迹硅胶材料的最大吸附量分别为42.5和22.1mg/g;印迹硅胶材料对Cd(Ⅱ)离子具有较强的选择识别能力,对Cd(Ⅱ)离子的吸附行为更符合Langmuir模型,20min即可达到吸附平衡,符合准二级动力学方程,pH值在4～8范围内,保持了较好的吸附容量;重复使用时性能较好。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

新型磁性印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以纳米Fe3O4和TEOS为原料制备Fe3O4/SiO2颗粒;然后以壳聚糖为功能单体,环氧氯丙烷为交联剂,Cu(Ⅱ)为模板离子,在Fe3O4/SiO2表面负载印迹聚合物,从而制备了一种新型的表面印迹磁性聚合物Fe3O4/SiO2/CS.并用IR和XRD对产物进行了表征.Fe3O4/SiO2/CS对单一溶液中Cu(Ⅱ)的吸附率为82.04％,对Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)混合溶液中对Cu(Ⅱ)吸附率为77.80％,远高于对混合溶液中Fe(Ⅱ)的吸附率.制备的印迹聚合物Fe3O4/SiO2/CS对Cu(Ⅱ)有较高的吸附容量和较高的选择性.     

铜离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以4-乙烯基吡啶和丙烯酰胺为双功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲醇为溶剂,制备了Cu2+印迹聚合物。采用傅里叶变换红外光谱(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。研究了印迹聚合物对Cu2+的吸附、洗脱性能和选择识别能力。结果表明,在pH值为6.0,10min即达吸附平衡;以0.3mol/L的HCl作为洗脱液,3min洗脱率达96.0%以上;与非印迹聚合物相比,印迹聚合物对Cu2+具有优异的选择吸附和识别性能,饱和吸附量为15.67mg/g,富集倍数达50倍。     

不同载体的表面离子印迹聚合物的特性及其应用

表面离子印迹聚合物近年来在固相萃取、膜分离、化学生物传感器等领域展现出良好的应用前景.表面离子印迹技术是将离子识别位点设计在载体表面或接近表面的地方,制得的表面离子印迹聚合物与传统的离子印迹聚合物相比,具有目标离子更易接近识别位点、吸附更快、吸附容量更高等优点.简述了表面离子印迹的最新研究进展,根据载体种类分别介绍了以...     

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。     

种球溶胀悬浮聚合法制备镉(Ⅱ)离子印迹聚合物微球

以聚苯乙烯为种球、镉(II)离子为模板、安息香肟为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用种球溶胀悬浮聚合法在水相环境中制备了镉离子印迹聚合物微球(IIPs)。使用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了模板离子与功能单体之间的最佳配比和相互作用,用扫描电子显微镜观测了印迹聚合物的微观形貌。进行平衡和等温吸附实验研究了印迹聚合物微球的吸附性能。结果表明,镉(II)离子与安息香肟之间有相互作用,其最佳配比为1:2;合成的IIPs外形规则,分散性较好;溶液的p H值为6时该IIPs达到最佳吸附效果,且对镉离子有较好的结合能力,具有较高的特异识别性,可对水环境中的镉离子进行有效的吸附和分离。     

离子液体作为助溶剂制备L-天冬酰胺分子印迹聚合物

以水-乙腈为溶剂、离子液体[Bmim]Br作为助溶剂,L-天冬酰胺(L-Asn)为模板分子,4-乙烯基吡啶为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,使用沉淀聚合法制备得到分子印迹聚合物L-Asn-MIPs-IL。采用SEM对其形貌进行了表征,并研究了[Bmim]Br在印迹聚合物制备中的作用以及L-Asn-MIPs-IL对L-Asn的吸附识别性能。结果表明,与用水-乙腈作溶剂制备的L-Asn-MIPs相比,L-Asn-MIPs-IL具有粒径小、产率高、比表面积大、吸附量高(饱和吸附量为15.49mg/g)、吸附速率快(160min达到吸附平衡)、识别性能强(L-Asn与L-精氨酸L-Arg之间的分离因子为1.68)和对映体拆分性能优良(相对于D-Asn)的优点。     

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。     

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...     

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。     

诺氟沙星-锌(Ⅱ)水醇体系中印迹聚合物的制备及印迹方式

以诺氟沙星与锌离子的配合物为模板分子,采用N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在水醇溶剂中成功地制备了诺氟沙星-锌(Ⅱ)分子印迹聚合物。采用紫外,红外对其金属配合方式进行了研究。结果表明,锌离子是通过与诺氟沙星中3位的羧基、4位的酮基及4-乙烯基吡啶的N原子形成三元配合物而进行金属印迹作用。等温吸附与选择性识别实验结果表明,金属存在下聚合物的吸附性能最佳,制备的聚合物对氧氟沙星及酮洛芬的分离因子分别为1.86和2.16。     

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.     

污泥灰对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附作用研究

在静态条件下,以改性城市污泥为吸附剂,研究了污泥灰(MSSA)对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性污泥灰去除工业电镀废水中重金属离子Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的适宜条件.结果表明,pH值是影响污泥灰对重金属离子吸附的重要因素,镉(Ⅱ)、镍(Ⅱ)吸附的最佳pH值为6.0和6.5;当吸附剂最佳用量为10g/L时,Cd(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.21mg/g和1.02mg/g;吸附等温线可以用Freundilich和Langmuir模型描述,吸附过程基本符合Langmuir和Freundilich吸附等温式.该吸附剂吸附性能优越,可有效地去除废水中的相关金属离子.