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。     

溶胶-凝胶法制备离子印迹聚合物及其用于选择性吸附重金属离子的综述

离子印迹聚合物(Ion imprinted polymers,IIPs)是一种具有三维空间结构,对目标离子有更强亲和力的聚合材料。该材料通常可通过模板离子与功能单体螯合,经交联聚合、模板洗脱后获得。IIPs由于具有结构稳定、特异识别与高选择性等特点,在重金属污染处理领域具有广阔的应用前景。然而,IIPs的印迹位点分布不均、印迹位点包埋过深以及印迹材料传质效率低等问题,限制了IIPs对重金属离子的选择吸附以及后续应用。因此,在IIPs的制备过程中,亟须采取一种理想的IIPs制备方法,解决印迹位点包埋,改善模板离子的洗脱效果,促进印迹位点均匀分布,提高IIPs的传质效率,发挥其独特优异性能。近年来开发了多种IIPs制备方法,通过优化制备IIPs的组装、聚合方式,克服了制备过程中的部分难点,保证IIPs特异识别选择性的同时,大幅提升了IIPs的吸附性能。IIPs制备方法主要包括基于逐步聚合机理的溶胶-凝胶法和基于连锁聚合机理的自由基聚合法。溶胶-凝胶制备方法反应条件温和,反应过程易控,产物有良好的力学性能、热稳定性与结构预定性,得到了广泛应用。结合溶胶-凝胶法制备IIPs的工艺途径大致可分为包埋法、共聚法与表面印迹法。包埋法制备过程简便,反应条件温和,有机组分与作用位点稳定均匀分布于材料中,但制备过程容易造成模板离子包埋过深、不易洗脱、印迹位点不易暴露、传质效率较差。基于共聚法制备的IIPs表面粗糙、不规则,具有多孔结构与较大的比表面积,能促进小尺寸粒子进入到材料孔道,提高对模板离子的捕获与识别;但模板离子与功能单体的结合程度受限,IIPs的功能基团空间取向不稳定,限制了IIPs的特定选择功能。表面印迹法保留了基体材料的性能优势,通过将特异性印迹位点作用(负载、接枝、修饰等)于载体表面,可增大吸附容量、增强传质效率、提高吸附选择性,成为近年来离子印迹聚合物的热点研究方向之一。本文着重介绍了溶胶-凝胶法制备IIPs的主要工艺途径及特点,阐述了溶胶-凝胶法制备的典型IIPs(铜、铅、镉、汞、铬)及其选择性吸附重金属的应用,并对IIPs研究前景进行了展望。     

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...     

智能印迹聚合物研究进展及发展瓶颈

印迹聚合物(IPs)具有结构预定性、长期稳定性、广泛实用性和特异识别性等优点,且成本低廉、制备方法简便,在分离科学、固相萃取、色谱分离、药物控制释放、化学传感、环境检测、电化学,膜分离等众多领域展现出广阔的应用前景,为模板的精准分离提供了良好的物质基础和技术支撑,在可持续发展和循环经济成为时代主题的今天,该类材料将进一步成为材料领域的又一个研究热点。采用传统方法制备的IPs是高度交联的聚合物,其虽然具有稳定的结构、识别性强等优点,但是分子识别简单、机械,缺乏必要的"柔性",对外界的刺激条件缺乏足够的敏感性,导致在分离纯化过程中解吸率、选择性和重复使用性难以平衡,进而限制了其在产业化分离中的应用。近年来,研究者们的研究兴趣逐渐转移到能够赋予传统IPs"柔性"的智能印迹聚合物。将智能聚合物(SPs)与印迹聚合物(IPs)相结合,可制备出一类新型功能材料,即智能印迹聚合物(S-IPs)。它不仅具有普通印迹聚合物的特异选择性,而且还具有对外界刺激的响应性和形变可逆性等特性,这使得其吸附及解吸性能更加优异,受到广泛的关注。关于S-IPs的研究已取得系列成果,已成功制备出温敏性IPs(T-IPs)、磁响应性IPs (M-IPs)、pH敏感性IPs (pH-IPs)、光响应性IPs (P-IPs)及双重敏感性IPs(pH-M IPs,pH-T IPs,T-M IPs,P-M IPs等)和多重敏感性智能印迹聚合物,在药物递送、生物技术、分离科学、传感器等众多领域展现出良好的应用前景。本文主要对S-IPs在作用机制和制备方法等方面的研究进展进行了综述,并就发展S-IPs所需突破的关键瓶颈问题进行了分析和总结,对其未来发展前景进行了展望。     

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。     

浅谈重金属离子印迹技术

离子印迹技术作为分子印迹技术的一个重要分支,在水体重金属离子污染分析及处理等环节中可以起到良好的作用,其具有传统重金属离子的检测技术不具备的制备简单、识别性能强、检测速率快、结构稳定等特性。本文中,笔者在概述离子印迹技术的基础上,探讨离子印迹聚合物的多种制备方法以及其在实际检测中的应用,最后对离子印迹技术未来的发展做出展望。     

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。     

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。     

悬浮聚合法制备功能型甲基丙烯酸酯类聚合物的研究与应用

甲基丙烯酸酯类微球具有与生物样品相容性好、易于修饰、无毒副作用等特点,在生物生化领域中具有重要作用。悬浮聚合法步骤简单、产物处理方便,是最常用的聚合物制备方法。以微球粒径及孔结构为指标,系统综述了悬浮聚合法制备甲基丙烯酸酯类聚合物的各个影响因素,并总结了此类填料在酶的固定化、分子印迹聚合物的制备、药物载体及金属离子吸附等方面的应用,最后对甲基丙烯酸酯类微球的发展趋势进行了展望。     

壳聚糖金属离子配合物蛋白质印迹聚合物的制备与表征

利用壳聚糖与金属离子形成的配合物为功能单体,以环氧氯丙烷为交联剂,在模板分子牛血清白蛋白的存在下,采用简单方便的滴加成球法制备出牛血清白蛋白印迹聚合物。通过环境扫描电镜对其形貌结构进行了表征,并用蛋白质吸附实验对其印迹效果进行了评价。测试结果表明,用该方法制备的印迹聚合物对牛血清白蛋白具有较好的选择性,对模板蛋白质的吸附量是非印迹聚合物的21.9倍,显示出较明显的选择性吸附分离效果。