水相中色氨酸分子印迹聚合物微球的合成、表征及其识别性能研究

分别以色氨酸、α-甲基丙烯酸或丙烯酸胺、三羟甲基丙烷丙烯酸酯、甲苯作为模板分子、功能单体、交联剂和致孔剂,在较佳工艺条件下水体系中合成了色氨酸分子印迹聚合物微球;其形貌、粒径分布以及模板分子与功能单体之间的相互作用分别通过SEM、激光粒度分析仪及紫外分光光度法进行表征.其吸附能力分别通过静态吸附法测定其分离因子(α)和相对分离因子(β)来确定.实验结果表明,该法合成的色氨酸分子印迹聚合物对底物具有较高的吸附选择性和较大的吸附容量.     

淀粉基吸水树脂的制备与性能分析

以淀粉、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用过硫酸铵[(NH_4)_2S_2O_8]作为引发剂,利用N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)进行交联,采用水溶液聚合法制备了AA-AM共聚淀粉吸水树脂。考察了丙烯酸溶液pH、丙烯酸单体用量、引发剂及交联剂用量、反应体系温度与时间对合成树脂性能的影响。通过性能测试和分析得出优化合成条件为:丙烯酸溶液pH=5.5,丙烯酸单体与葡萄糖剩基(AGU)摩尔比为7∶1,过硫酸铵用量为0.35mmol,交联剂用量为0.08571mmol,反应时间为65℃,反应温度为3h。在优化工艺下合成的树脂吸收蒸馏水、0.9%NaCl溶液量分别达到798.6g/g和95.7g/g。采用红外光谱(FT-IR)和热重分析(TG)对合成的树脂进行了表征与分析评价。     

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。     

氨基酸磁性分子印迹微球的制备及吸附性能研究

采用分子印迹技术,以Ala和Phe为模板分子,苯乙烯和甲基丙烯酸为共聚单体,二乙烯苯为交联剂,Fe3O4为磁性载体,制备了对两种氨基酸有特异性识别的磁性分子印迹聚合物Ala-MMIPs和Phe-MMIPs。研究了两种印迹聚合物的吸附特性,并探讨了吸附机理。结果表明,Phe在其印迹聚合物上的最大吸附量和吸附平衡常数分别为231.62μmol/g和0.21L/mmol;而Ala在它的印迹微球上的最大吸附量和吸附平衡常数分别为179.16μmol/g和0.12L/mmol。说明Phe与Phe-MMIPs有3个作用位点,Ala与Ala-MMIPs之间有2个作用位点,因此吸附能力前者大于后者。     

喜树碱分子印迹聚合物的计算机模拟及性能

采用计算机模拟的方法,通过Gaussian 03模拟喜树碱(CPT)分别与ɑ-甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酰胺(AM)的复合物预组装构型,结果表明CPT与MAA形成的复合物更稳定。采用分子印迹技术,以CPT为模板分子,已二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,MAA为功能单体,通过沉淀聚合法制备了CPT分子印迹聚合物微球。以吸附量及形貌为指标,确定了最佳合成条件:以30 mL甲醇/氯仿(8:2)为溶剂、模板分子/功能单体/交联剂的摩尔比为1∶4∶15时,分子印迹聚合物微球大小均匀,平均粒径约为0.3μm。所得聚合物通过等温、选择性吸附进行表征,结果表明该分子印迹聚合物微球对CPT具有良好的吸附能力及选择性,α和β值分别为2.49,3.09,吸附量为58.00μmol/g。     

碳纳米管表面苯唑西林印迹聚合物的制备及应用

以乙烯基改性的多壁碳纳米管(MWNTs)为固相载体基质,苯唑西林(OXA)为模板分子,丙烯酰胺(AM)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,乙醇为溶剂,采用沉淀聚合法合成了印迹聚合物。通过紫外光谱﹑傅里叶红外光谱﹑热重分析﹑扫描电子显微镜和氮吸附实验进行表征,并通过动力学吸附和选择性吸附实验研究其吸附性能。结果表明,MWNTs@SiO_2@MIPs的吸附量高于MIPs、MWNTs@SiO_2@NIPs,最高能达到92μmol/g,选择性吸附后分配系数为20.36,对苯唑西林有更好的结合能力,印迹效率更高。产品在短期内可循环使用,具有再生性。     

PVA/CTS/P(AA-AMPS)互穿网络结构高吸水树脂耐盐性和防潮性能研究

以过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,壳聚糖(CTS)为天然聚合物,聚乙烯醇(PVA)为合成聚合物,采用水溶液聚合法合成了互穿网络结构高吸水性树脂[PVA/CTS/P(AA-AMPS)],并对其进行了表征。考察了引发剂用量、交联剂用量、CTS用量和PVA用量对树脂吸液性能的影响。在最佳反应条件下,PVA/CTS/P(AA-AMPS对蒸馏水和0.9%(wt,质量分数)的氯化钠溶液的吸附量分别为1800g/g和110g/g。暴露在空气中8d条件下的吸湿性低于单层网络的87.5%,在不同阳离子盐溶液中(Na~+、Ca~(2+)和Fe~(3+))的吸液性能也明显优于单层网络。     

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。     

聚乙烯基三苯乙炔基硅烷的制备及热性能分析

为研究聚乙烯基三苯乙炔基硅烷树脂的热性能,以苯乙炔和乙烯基三氯硅烷为原料,运用格利雅反应合成了乙烯基三苯乙炔基硅烷单体,并通过红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR,13C-NMR,29Si-NMR)证实了合成产物.以此单体为原料,通过热聚合法制备了聚乙烯基三苯乙炔基硅烷树脂,并采用TGA-DTG研究该聚合物的热分解动力学,计算了相应动力学参数.结果表明:该树脂的热分解温度(Td5%)在550℃左右,800℃时聚合物的残炭率约80%;用Kissinger法和Ozawa法求得的聚合物热分解活化能分别为266.55和236.89 k J/mol;用Crane法求得聚合物的热分解反应级数为0.93,近似为一级反应.     

磁性交联壳聚糖的制备及其对钍(Ⅳ)的吸附研究

以戊二醛为交联剂,将壳聚糖包裹在Fe3O4磁子表面制成磁性壳聚糖(MC)。考察了MC对钍的最佳吸附时间、最佳pH和初始浓度。结果表明:MC对钍有很好的吸附性能,最佳pH为5,浓度为60μg/mL时MC对钍的吸附在7 h达到平衡,吸附量达49.60 mg/g,去除率达90%以上。利用拟一级反应动力学模型和拟二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,并分别采用Freundlich模型和Langmuir模型对吸附等温线进行拟合。     

后交联型聚丙烯酸/丙烯酰胺高吸水性树脂的研究

水溶液聚合法合成直链聚AA/AM,再分别混合3种后交联剂:丙三醇二缩水甘油醚(GDE)、聚乙二醇二缩水甘油醚(PGDE)、三聚氰胺甲醛树脂(MF),通过后交联反应制备出高吸水性树脂。结果表明:当丙烯酸中和度为65%,单体浓度为20%,丙烯酰胺用量和引发剂用量占单体质量的40%和0.4%,3种后交联剂用量依次占初始线性聚合物质量的0.03%、0.07%、0.5%,后交联温度为60℃、80℃、60℃时,高吸水性树脂吸去离子水倍率达到2089g/g、2824g/g、1455g/g。     

新型偕胺肟基改性β-环糊精聚合物对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)的吸附

以β-环糊精(β-CD)为单体,四氟对苯二腈为交联剂,合成了交联β-环糊精聚合物(CDP-CN)。并进一步与羟胺反应,得到偕胺肟基改性β-环糊精聚合物吸附剂(CDP-AM)。研究了CDP-AM对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)两种金属离子的吸附效果。通过FT-IR、TGA、SEM、XPS表征了聚合物吸附剂结构,并通过ζ电位研究了质子化程度。考察了溶液的pH、初始浓度和吸附时间对吸附Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的影响。结果显示,吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二阶模型。Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ)在30℃时的最大吸附容量分别为281.69和273.97 mg/g。在聚合物表面上的重金属离子吸附过程是吸热和自发过程。吸附去除效率为Pb(Ⅱ) Cu(Ⅱ),CDP-AM可以通过静电、螯合作用高效率的去除重金属离子的吸附剂,并在5次吸附-解吸循环后保持较高效率。研究表明,CDP-AM聚合物有望开发成用于去除重金属可再生的吸附剂。     

吸附活性艳蓝染料的共聚合物的高通量筛选及其吸附性能的研究

以丙烯酸酯/酰胺类单体为原料,采用喷墨打印技术分别将单体、交联剂和引发剂打印到载玻片上,经紫外光引发进行原位聚合制得含有1386个聚合物微点的阵列芯片。用艳蓝染料溶液处理芯片,然后对聚合物微点的显微照片进行光强度研究,从而筛选出对艳蓝染料吸附能力最强的候选共聚物。通过红外、扫描电子显微镜、光强度等对筛选出的聚合物进行结构和吸附性能的表征。研究表明,对艳蓝染料吸附具有最佳吸附能力的聚合物是N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA)/甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DM)合成的聚合物(配合比为3∶2),并考察了聚合条件、pH等对染料吸附的影响。在pH=8时,制得的聚合物对艳蓝染料的吸附脱除率为80%,吸附量为41.99mg/g,聚合物吸附使用6次,对艳蓝染料的吸附量约为第一次吸附量的78%。聚合物对艳蓝染料的吸附符合Lagergren的准二级动力学模型。     

基于1-乙烯基-3-甲基咪唑的牛血清白蛋白分子印迹研究

采用分子印迹技术,以氧化石墨烯为基质,牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)为模板分子,1-乙烯基-3-甲基咪唑与丙烯酰胺为功能单体,N,N`-亚甲基双丙酰胺为交联剂,制备出分子印迹聚合物,并优化了该印记聚合物的合成条件和吸附条件;并对其动力学吸附性能、等温吸附性能等进行了评价。     

农药对硫磷分子印迹聚合物合成及亲和性评价

对硫磷为模板分子,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,热引发沉淀聚合法合成对硫磷分子印迹聚合物(MIP)。通过计算机模拟和紫外分析阐述模板与功能单体的分子间作用;通过电镜观察和平衡吸附试验讨论引发剂用量与聚合物性质关系;通过吸附试验Scatchard分析测得最大吸附量为3.92μmol/g,平衡解离常数为91.7μmol/L,且具有较好的吸附特异性。该分子印迹聚合物性能优良,有望应用于环境中对硫磷的富集和检测。     

三聚氰胺分子印迹凝胶的制备及吸附性能研究

为了研究分子印迹凝胶的吸附特性,以三聚氰胺为模板分子,以甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲醇为溶剂,60℃热聚合制备了三聚氰胺分子印迹凝胶.利用红外光谱对凝胶的结构进行表征,研究了分子印迹凝胶对三聚氰胺的吸附性能.研究表明,分子印迹凝胶在3 h可达到吸附平衡,饱和吸附量为15.10 mg/g.吸附动力学的实验结果符合准二级动力学方程,其相关系数达到0.991 34.以Langmuir和Freundlich两种吸附等温模型拟合实验结果:Freundlich模型拟合效果更好.通过研究交联剂用量对分子印迹凝胶吸附性能的影响,得到最佳配比为n(MMA)∶n(EGDMA)=30∶1.     

基于手性功能单体的L-色氨酸分子印迹复合膜的研制及性能研究

以L-色氨酸为印迹分子,S-2-巯基丙酸为手性功能单体,分别制备了25个L-色氨酸分子印迹复合膜(MICM_1~25)及相应的非印迹复合膜(NICM_1~25)。采用扫描电镜(SEM)表征最优印迹复合膜(MICM₅)及相应的非印迹复合膜(NICM₅)的外观形态,通过等温吸附模型对印迹复合膜的吸附性能进行评价,并结合高效液相色谱法(HPLC法)分析MICM₅对外消旋体DL-色氨酸的手性拆分能力。结果表明:以聚四氟乙烯膜为支撑膜,印迹分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1∶8∶90,甲醇∶水(1∶1,体积比)为致孔剂可制备出较优的分子印迹复合膜,其对外消旋体DL-色氨酸有较好的手性拆分能力,拆分因子达到2.41。相对于常用功能单体制备的L-色氨酸分子印迹复合膜,采用S-2-巯基丙酸为手性功能单体制备的L-色氨酸分子印迹复合膜具有更高的亲和性和更好的手性拆分能力。     

活性自由基聚合的白藜芦醇分子印迹聚合物的合成及在葡萄皮白藜芦醇分析中的应用

RAFT试剂介入制备白藜芦醇分子印迹聚合物并用于实际样品中白藜芦醇的分离富集。以二苄基三硫代碳酸酯(DBTTC)为RAFT试剂,以白藜芦醇为印迹化合物,以丙烯酰胺作为功能单体,利用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法(RAFT)制备了白藜芦醇分子印迹聚合物。利用扫描电镜、红外光谱和色谱法考察了单体与交联剂比例、引发剂用量、溶剂用量、反应时间和反应温度对印迹聚合物形态结构、印迹聚合物的识别能力及分离效率的影响。结果显示,利用RAFT聚合法制备的白藜芦醇分子印迹聚合物对模板分子的结合量Q达到1 283μg/g,并具有特异性识别作用。通过活性自由基聚合法合成的分子印迹聚合物具有更好的形态结构,对目标分子具有较高的吸附效率。     

β-环糊精聚合物的合成及其对苯酚的选择性吸附研究

环糊精由于具有特殊的空腔结构,能够和多种有机物形成主客体包合物,从而达到去除废水中污染物的目的.以环氧氯丙烷为交联剂,通过反相悬浮聚合技术合成了一种低水溶性的β-环糊精聚合物(β-CDPs),研究了其吸附和脱附性能,探索了苯酚初始浓度、温度和聚合物粒径对吸附性能的影响,并对吸附过程中的动力学和热力学数据进行了拟合.实验结果表明,β-CDPs具有较强的吸附能力,在温度为10℃,苯酚初始浓度为150mg/L,聚合物粒径为1mm的情况下,β-CDPs的平衡吸附量可达73μmol/g.利用乙醇可使聚合物再生,且多次循环使用不影响其吸附能力.     

MAA-MMA-DVAB/BMAAB共聚物的合成与表征

通过溶液聚合方法合成了含对二乙烯基偶氮苯(DVAB)和对二甲基丙烯酰胺偶氮苯(BMAAB)两种功能单体的可溶性共聚物。在合成聚合物时,单体固含量为7g／100mL乙醇,偶氮功能单体的含量为MAA、MMA总量的2％(质量)时,能得到可溶性聚合物。用UV、FT-IR、13C-NMR等现代分析方法表征了聚合物的结构,含DVAB的聚合物其最大紫外吸收波长为342nm,较DVAB的最大紫外吸收波长(357nm)短。而含BMAAB聚合物的最大吸收波长,在反应前后未发生变化。