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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

水杨羟肟酸功能化聚合物/硅胶螯合吸附材料SHA-PHEMA/SiO_2的制备及吸附性能

首先采用氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷对水杨羟肟酸(SHA)实施氯甲基化反应,制得氯甲基化水杨羟肟酸(CMSHA);然后以聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)改性的硅胶微粒PHEMA/SiO2为载体,使其表面的醇羟基与CMSHA上的氯甲基基团发生亲核取代反应,制得水杨羟肟酸功能化的复合螯合吸附材料(SHA-PHEMA/SiO2)。考察了取代反应的主要影响因素;并研究了SHA-PHEMA/SiO2对重金属离子的螯合性能。结果表明,CMSHA与PHEMA/SiO2之间的取代反应遵循单分子取代反应(SNl)的机理;较高温度下,强极性溶剂有利于反应的进行。SHA-PHEMA/SiO2对不同重金属离子表现出不同的螯合吸附能力,摩尔吸附容量的顺序为Cu2+Zn2+Cd2+Pb2+;SHA-PHEMA/SiO2对Cu2+离子的吸附动力学符合伪二级速率方程;其吸附行为同时遵循Freundlich和Langmuir模式。     

分子印迹脱硫技术在油品深度脱硫中的研究进展(英文)

作为一种新型的吸附脱硫技术,分子印迹是制备对模板分子具有专一识别能力的聚合物的技术,具有反应条件温和、工艺简单、投资少、污染小、选择性高、不影响石油辛烷值、可同时得到苯并噻吩类精细化工产品等特点,是一项具有广泛应用前景的经济环保型技术。目前,将识别位点建立在基质表面的表面分子印迹技术可以提高识别位点与印迹分子的结合速率,加强印迹材料吸附分离效率,在油品深度脱硫中具有优越性。近年来,以硅胶、TiO2、K2Ti4O9、炭微球为基质制备出吸附二苯并噻吩和苯并噻吩的表面分子印迹聚合物。综述了分子印迹技术在油品深度脱硫中的最近进展,重点介绍了炭微球表面分子印迹脱硫技术的最新研究。     

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...     

羽毛蛋白接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂的吸附性能

通过水溶液聚合法合成了羽毛蛋白接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂,即FP-P(AA-AM)。研究了树脂在单一Cd2+溶液中的吸附行为以及在Cd2+、Cu2+、Zn2+三元混合溶液中的选择性吸附性能。结果表明,在单一Cd2+溶液中,FP-P(AA-AM)树脂对Cd2+的吸附容量随硫酸镉溶液浓度的增大而增大,最高可达2.4mmol/g。吸附Cd2+至饱和的树脂能在1mol/L的HCl溶液中很好的进行解吸附,3min时解吸附率即可达到83.3%。在较高浓度的三元金属离子混合溶液中,FP-P(AA-AM)树脂对3种离子呈现出一定的选择性吸附,其平衡吸附量顺序为:Cu2+Cd2+Zn2+。     

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。     

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。     

聚丙烯腈纤维改性条件优化及其对模拟电镀废水的净化作用

为了寻求低价、环保的电镀废水处理方案,将廉价的聚丙烯腈(PAN)纤维与羟胺试剂反应对PAN纤维进行改性,使其上氰基螯合获得偕胺肟基纤维。通过改变各种改性条件,探讨了改性条件对PAN改性纤维在重金属单离子溶液和多离子混合溶液中吸附性能的影响。结果表明:最佳改性条件为21.2 g/L PAN纤维,27.0 g/L盐酸羟胺,pH值为7.0,70℃下反应2 h;改性PAN纤维对模拟电镀废水中的Cu2+,Zn2+,Ni2+,Pb2+,Cd2+等重金属离子均有较好吸附性能,其中对Cd2+吸附效果最好,吸附量为55 mg/g;在多离子混合溶液中优先选择吸附Cd2+;改性PAN纤维再生效果优良,可重复利用。