分子模拟辅助设计磁敏型分子印迹聚合物的制备及性能研究

结合计算模拟方法和分子印迹技术,采用电子转移反应生成催化剂进行原子转移自由基聚合方法,以二苯并噻吩(DBT)为目标物,设计并制备了一种新型磁敏型分子印迹聚合物(MMIPs)。运用多种表征方法对MMIPs形貌进行了研究,利用气相色谱法研究了MMIPs的吸附性能。结果表明,MMIPs的比表面积和孔体积分别为104.755和0.115 m2/g;MMIPs的饱和磁化强度为19.45 emu/g。采用静态吸附实验研究了MMIPs的吸附动力学、吸附等温线和特异性识别能力。MMIPs的动力学结合特性符合Elovich动力学方程,在298,308和318 K时,MMIPs的平衡吸附容量分别为31.81,36.27和43.13 mg/g。在不同吸附温度下,MMIPs吸附能力随浓度的变化符合Sips等温模型。选择性识别实验表明,在其它结构类似化合物的存在下,MMIPs对DBT具有选择性吸附能力。     

槲皮素表面分子印迹聚合物的制备及其应用研究

以接枝双键的凹凸棒土(TM)为载体,槲皮素为模板分子,采用表面印迹技术制备对槲皮素具有特异吸附性能的分子印迹聚合物(MIP)。利用光谱法选择实验条件及对化合物表征。采用静态法研究聚合物对槲皮素的结合性能与识别性能。结果表明,该分子印迹材料对槲皮素具有特异的识别特性和优良的亲和性,提高了传统聚合物的结合率。以该印迹聚合物为固相萃取材料,结合高效液相色谱法,对白菜中的槲皮素进行分离富集,方法回收率为84.0%~90.6%,相对标准偏差低于5.6%。     

内分泌干扰物雌酮分子印迹新型吸附功能材料的制备及其选择性能研究料

采用分子印迹本体聚合法,制备了对内分泌干扰物雌酮具有高选择识别能力的分子印迹聚合物。吸附动力学和选择性实验结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物具有较高的吸附容量和吸附速率,对模板分子具有较高的选择性。聚合反应条件对印迹聚合物的吸附和识别性能有重要影响,以丙烯酰胺为功能单体,模板分子、功能单体和交联剂摩尔比为1：3：6,制备的印迹聚合物具有较高的选择和吸附性能。     

识别三唑类农药的片段印迹聚合物的合成及在固相萃取中的应用

采用片段印迹技术, 合成了一系列对7种三唑类农药(三唑酮、烯唑醇、多效唑、烯效唑、戊唑醇、三唑醇和双苯三唑醇)具有识别能力的聚合物. 振荡平衡吸附实验表明, 以邻硝基苯酚为模板的聚合物(M1)对上述7种农药具有最佳的选择性吸附性能. 根据分析物结构对片段印迹聚合物吸附能力的影响, 提出了片段印迹聚合物的识别机理: 三唑类化合物的分子片段末端苯环进入片段印迹聚合物的孔穴中, 同时其羟基与聚合物孔穴外的功能单体4-乙烯基吡啶上的氮原子形成氢键, 二者的协同作用实现对目标分子的选择性识别, 其中分析物末端苯环和聚合物孔穴的匹配是影响片段聚合物识别能力的主要因素. 将基质固相分散(MSPD)与以M1为吸附剂的分子印迹固相萃取(MISPE)联用, 用于土壤样品的前处理. 在3种添加水平下, 各分析物的回收率均为75%~102%, 相对标准偏差为3%~9%(n=5), 方法检出限(信噪比等于3)0.9~15 μg/kg. 表明该分析方法结合了MSPD的快速提取和MISPE的高选择性的特点.     

内分泌干扰物雌酮分子印迹新型吸附功能材料的制备及其选择性能研究

采用分子印迹本体聚合法,制备了对内分泌干扰物雌酮具有高选择识别能力的分子印迹聚合物。吸附动力学和选择性实验结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物具有较高的吸附容量和吸附速率,对模板分子具有较高的选择性。聚合反应条件对印迹聚合物的吸附和识别性能有重要影响,以丙烯酰胺为功能单体,模板分子、功能单体和交联剂摩尔比为1:3:6,制备的印迹聚合物具有较高的选择和吸附性能。     

非诺贝特印迹聚合物的制备与性能研究

以非诺贝特(FNB)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用本体聚合方法合成了FNB分子印迹聚合物(MIP)。IR和SEM表征的结果显示:FNB分子印迹聚合物中存在与模板分子相互作用的特征基团,与空白聚合物(NIP)的表面形态显著不同,说明MIP存在与模板分子相互识别的结合位点。采用静态平衡结合方法和Scatchard模型评价了FNB分子印迹聚合物的结合特性和识别机理,并考察了其选择性吸附能力。结果表明,FNB分子印迹聚合物存在能量相异的两类特异性结合位点,对FNB具有高选择吸附特性,饱和吸附量为6.363mg/g。     

手性药物(S)-布洛芬氢键自组装印迹聚合物识别机理

以含有单一结合基团的手性药物(S)-布洛芬作为模板分子,制备了系列印迹聚合物.采用紫外-可见光谱和红外光谱对印迹及识别机理进行了研究.结果表明,模板分子与功能单体分别通过形成蓝移氢键和红移氢键完成预组装过程和再识别吸附过程,且形成了主客体配比为1∶1的配合物.等温吸附实验结果表明,印迹聚合物对模板分子表现出明显的选择性吸附,特异性吸附容量为37.92μmol/g,印迹指数为3.06,且印迹聚合物内特定的三维空间结构对其特异性吸附性能具有显著影响.由手性分离实验考察了印迹聚合物的拆分性能,其对(R)-布洛芬的分离因子为1.79.     

表面印迹制备牛血红蛋白分子印迹聚苯乙烯磁性纳米球

本工作将磁性纳米材料与分子印迹技术结合,以牛血红蛋白为模板分子,3-氨基苯硼酸为功能单体和交联剂,Fe3O4磁性纳米粒子为核,采用表面分子印迹技术,制备具有多层核。壳结构的蛋白质分子印迹聚苯乙烯磁性纳米球．用扫描透射电镜、X射线衍射仪、热重分析仪、磁强振动计研究了制备的蛋白质分子印迹磁性纳米球的表面形貌、粒径大小、多层结构和磁性能．吸附结合实验表明,表面为聚3-氨基苯硼酸分子印迹膜的磁性纳米球对模板蛋白牛血红蛋白具有动力学吸附速度快,特异性吸附选择性高的优点,同时具有在外加磁场下快速分离的特性,可应用于蛋白质分子的选择性分离和富集目标蛋白．     

基于金属卟啉的分子印迹聚合物的合成及其对三唑类杀菌剂识别性能研究

以三唑类杀菌剂氟环唑为印迹分子,5-(4-甲基丙烯酰氧苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,合成了新型的基于金属卟啉的分子印迹聚合物.紫外-可见光谱研究表明印迹分子与功能单体在聚合前形成1∶1配合物.通过选择性吸附和固相萃取表征研究了该印迹聚合物对氟环唑及具有类似化学结构的三唑类杀菌剂的识别能力,并与非印迹聚合物进行了比较,结果表明印迹聚合物具有良好的特异性识别性能,同时,印迹聚合物的交联度及吸附溶剂的极性对印迹效果有着显著影响.     

二西基锡分子印迹聚合物的合成与性能研究

以壳聚糖(CTS)为基体, 二丁基锡(DBT)为模板, 采用分子印迹技术制备了在空间结构和结合位点上与DBT匹配的分子印迹聚合物(DBT-MIPs). 研究了该分子印迹聚合物的合成条件、对DBT的吸附性能和选择识别能力, 并对其结构进行了表征. 结果表明, 所合成的DBT-MIPs对DBT具有良好的吸附和选择识别能力, 最大吸附量为178.6 μg/g.     

加替沙星印迹聚合物微球的合成及特异吸附性能

采用沉淀聚合法制备了加替沙星分子印迹聚合物(MIP)微球, 对其形貌和结构进行表征, 并对聚合反应条件进行优化|采用静态吸附试验研究聚合物对模板分子及其结构类似物的吸附行为和选择性识别特性. 结果表明, 在最佳实验条件下, 40 min印迹聚合物即可达到对底物的吸附平衡|在印迹聚合物中存在两类结合位点, 特异性和非特异性结合位点的最大吸附量分别为363和458 μmol/g|与化学组成相同的非印迹聚合物(NIP)相比, MIP对结构相似的喹诺酮类抗生素具有良好的选择吸附性能|该法制备的MIP微球易于再生, 放置3个月以后, 仍能够对喹诺酮类抗生素进行有效识别.     

噻吩分子印迹聚合物的合成及其识别性能研究

采用分子印迹技术合成了噻吩分子印迹聚合物。研究了聚合物的吸附性能和识别性能,并考察了影响聚合物吸附性能的因素(如:功能单体、交联剂、溶剂以及模板分子与功能单体的摩尔比等)。结果表明:以噻吩为模板分子,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,氯仿为溶剂,反应温度60℃,在偶氮二异丁腈引发下合成的噻吩分子印迹聚合物对噻吩具有较好的吸附性能和识别特性,可为石油产品进行深度脱硫提供理论依据。     

TNT分子印迹聚合物微球的合成与性能研究

以三硝基甲苯(TNT)为模板分子,EDMA为交联剂,采用沉淀聚合法制备了TNT分子印迹微球.讨论了溶剂用量、模板分子用量、功能单体种类等对分子印迹微球的形貌及吸附性能的影响;利用紫外吸收光谱和BET表征了印迹聚合物微球的结合位点相互作用与印迹孔穴结构;通过平衡吸附和选择性吸附实验,研究了印迹聚合物微球的吸附性能和选择性识别性能.结果表明,以丙烯酰胺为功能单体制备的分子印迹聚合物为规则的球形,内部含有分子印迹孔穴,微球的粒径为1～2μm.印迹聚合物微球可在30 min内达到吸附平衡,在1 mmol/L的TNT乙醇溶液中,印迹聚合物微球的平衡吸附量为32.5 mmol/kg,对TNT分离系数为25.19,具有较好的特异性吸附能力,并可选择性识别TNT分子.     

壳聚糖包裹硅胶载体印迹牛血红蛋白的研究

用壳聚糖包裹的硅胶为载体, 利用壳聚糖表面的氨基与戊二醛结合, 在硅胶表面引入醛基, 固定模板蛋白(牛血红蛋白). 用溶胶-凝胶过程再次包裹固定蛋白质的载体, 洗去模板蛋白后, 得到具有选择性识别的牛血红蛋白分子印迹聚合物. 用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和元素分析对聚合物进行了表征, 结果表明, 载体表面成功地接枝了分子印迹聚合物. 选择性吸附实验结果表明, 分子印迹聚合物具有良好的识别性能, 能实现水溶液中牛血红蛋白的富集.     

石墨烯修饰的三唑磷分子印迹电化学传感器的制备

采用石墨烯作为电极增敏材料,制备三唑磷(TAP)分子印迹电化学传感器。采用自由基聚合法,在石墨烯修饰电极(GR/GCE)上合成分子印迹聚合物膜(MIP)。利用微分脉冲伏安法、电化学阻抗谱对不同修饰电极进行电化学表征,利用微分脉冲伏安法考察了MIP和非分子印迹聚合物膜(NIP)传感器的电化学性能。在最优实验条件下,TAP浓度在1.0×10~(-7)～2.0×10~(-5)mol·L~(-1)内和MIP膜传感器峰电流呈线性关系,检出限为4.3×10~(-8)mol·L~(-1)(S/N=3)。建立MIP膜传感器的动力学吸附模型,测得结合速率常数k为9.0580 s。     

核-壳型苏丹红Ⅰ印迹聚合物微球制备及应用研究

以苏丹红Ⅰ为模板分子,苯基-三甲氧基硅烷(PTMOS)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGD-MA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用表面分子印迹技术,在自制的SiO2微球表面成功合成了对苏丹红Ⅰ具有良好选择识别性能的核-壳型印迹聚合物。采用红外光谱和扫描电子显微镜对分子印迹微球进行表征,结果表明该印迹聚合材料壳层厚度约为150 nm;采用静态吸附实验研究印迹材料对模板聚合物的吸附性能和选择特性,结果表明以PTMOS为功能单体的印迹聚合物对苏丹红Ⅰ具有优异的选择吸附性,其分离选择因子为2.62。在吸附过程中,模板分子苏丹红Ⅰ与印迹聚合物形成2种结合位点,2种结合位点的解离常数分别为2.30、10.78 mmol/L,最大表观结合量分别为27.40、128.53μmol/g。将该印迹聚合物作为固相萃取材料,对样品进行固相萃取,结合液相色谱技术成功用于辣椒油中苏丹红Ⅰ的测定。     

环丙沙星分子印迹聚合物的合成及识别性能研究

采用分子印迹技术合成了以环丙沙星为印迹分子,以甲基丙烯酸和4-乙烯基吡啶同时为功能单体的分子印迹聚合物。运用平衡结合实验研究了印迹聚合物的吸附特性和选择识别能力。Scatchard分析表明,在所研究的浓度范围内,分子印迹聚合物中形成了两类不同的结合位点。底物选择实验表明,这种聚合物对环丙沙星呈现高的选择结合能力。     

芹菜素分子印迹聚合物的制备及印迹效率评价

采用分子印迹技术,以芹菜素为模板合成了其分子印迹聚合物,并优化了合成条件。采用平衡结合实验考察了印迹聚合物对底物的吸附性能与选择性,并对聚合物的印迹效率进行了评价。结果表明,以2-乙烯基吡啶(2-Vpy)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,四氢呋喃(THF)为致孔剂,且当n(API):n(2-Vpy):n(EDMA)=1:8:40,反应温度为60℃时,所得的芹菜素分子印迹聚合物对底物具有高吸附性能和选择性识别能力;Scatchard分析表明,在研究的浓度范围内,聚合物中形成了对模板分子有不同亲和力的两类结合位点;芹菜素印迹聚合物的印迹效率为47.9%。     

氧化石墨烯表面坐果安分子印迹聚合物的合成及其表征

以氧化石墨烯为载体,坐果安为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,采用表面分子印迹技术制备了坐果安分子印迹聚合物微球。利用紫外光谱和扫描电镜等对聚合物进行表征,研究聚合物的结合和识别特性。通过静态平衡结合法研究了吸附时间、温度、pH和底物初始浓度对其吸附性能的影响,并考察了其重复利用性。通过Scatchard分析研究了聚合物的结合特征,最大表现结合量(Q_(max))为114.902μg/mg,其表明聚合物对坐果安分子具有优良的选择吸附性能和较高的吸附容量。     

克百威分子印迹聚合物的合成及其性能评价

以克百威为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用沉淀聚合的方法制备了克百威分子印迹聚合物。通过红外光谱分析得到模板和功能单体的最佳配比为n(carbofuran)∶n(MAA)=1∶6。印迹聚合物的红外光谱测定结果表明,聚合物中存在与模板分子相互作用的特征基团;从印迹聚合物的扫描电镜图观察到分子印迹聚合物(MIP)与空白聚合物(NIP)的表面形态不同,可推论MIP存在与模板分子相互识别的结合位点。通过静态平衡结合法研究了模板分子聚合物的吸附能力、结合动力学和选择特性。结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物对克百威具有较强的吸附特性和很好的专一选择性,3h后基本达到最大吸附量。采用固相萃取柱预处理样品,用高效液相色谱法测定自来水中10、50、100mg/L克百威的加标回收率为94%～117%,相对标准偏差(n=3)为2.5%～4.7%。