磁性氧化石墨烯/MIL-101(Cr)表面金属离子印迹聚合物制备及其对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)选择性吸附

本文以磁性氧化石墨烯/MIL-101(Cr)复合材料为载体,以Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)模板,多巴胺(DA)为功能单体,采用表面印迹技术成功制备一种对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)具有高选择吸附性能的磁性离子印迹聚合物。 采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和振动样品磁强计等技术对该磁性离子印迹聚合物的形貌、粒径大小和磁性能进行表征。 详细探讨了该磁性离子印迹聚合物对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附动力学、等温吸附性能及吸附选择性,结果表明该磁性离子印迹聚合物对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为144.92和322.58 mg/g。 优化了磁固相萃取条件,该磁性离子印迹聚合物成功用于水样中微量Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的分离和检测,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的回收率分别为81.99%~89.91%和81.24%~95.15%。     

离子液体作为功能单体制备溶菌酶分子印迹复合膜的研究

以1-乙烯基-3-乙酸乙酯咪唑氯离子液体为功能单体,以再生纤维素膜为基膜,采用温和的表面ATRP接枝聚合技术在水溶液中制备了溶菌酶分子印迹膜.通过紫外-可见光谱分析了离子液体与模板分子的作用力,讨论了功能单体1-乙烯基-3-乙酸乙酯咪唑氯用量对印迹复合膜性能的影响,研究了分子印迹复合膜对溶菌酶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,以1-乙烯基-3-乙酸乙酯咪唑氯离子液体作为功能单体的溶菌酶分子印迹膜能够从结构类似物混合体系中选择性分离富集溶菌酶,且具有很好的稳定性和可再生性能.     

基于制备接枝型分子印迹膜构建农药电位型电化学传感器及其检测性能研究

基于分子设计,以氯甲基化聚砜(CMPSF)为基膜,阴离子单体对苯乙烯磺酸钠(SSS)为功能单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在表面引发体系-NH2/S2O2-8的作用下,采用"接枝聚合与分子印迹同步进行"的分子表面印迹新技术,制备了接枝型农药抗蚜威分子印迹膜(MIM)。采用红外光谱(FITR)和光学显微镜(OM)对该分子印迹膜进行表征,通过等温结合实验与竞争吸附实验,考察了抗蚜威分子印迹膜的分子识别性能与机理。以该印迹膜作为敏感膜,构建了抗蚜威电位型传感器,并对其检测性能进行了考察。结果表明,所制备的接枝型印迹膜对模板抗蚜威分子具有特异的识别选择性和优良的结合亲和性,结合容量高达92μg/cm2,相对于分子结构与抗蚜威相似的阿特拉津,印迹膜对抗蚜威的选择性系数为4.537。在p H 4.0的水介质中,传感器膜电极的电位响应与抗蚜威浓度对数在1.0×10-6~1.0×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系(r=0.999 9),其检出限为2.5×10-8mol/L;以抗蚜威分子印迹膜为敏感膜所构建的电位型传感器,其构建过程简捷,检测灵敏准确,电位响应快速(t10 s)。     

钴离子配位分子印迹聚合物膜渗透特性的研究

采用分子印迹技术紫外光引发原位聚合的方法制备了带支撑膜的钴离子配位分子印迹聚合物膜. 用扫描电镜测定了膜的表面形貌. 通过膜渗透实验表明, 在一定浓度钴离子存在下, 印迹膜对模板分子表现出良好的渗透选择性. 分别考察了阳离子和阴离子对印迹膜渗透模板分子的影响. 本工作有助于分子印迹技术应用于传感器技术和连续分离技术的研究.     

铅离子印迹聚合物选择性吸附特性的研究与应用

利用离子印迹技术以铅离子为模板,甲基丙烯酸为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备铅离子印迹聚合物。通过红外光谱和紫外光谱对该离子印迹聚合物进行表征,采用静态平衡吸附实验分析铅离子印迹聚合物的吸附性能和吸附选择性。实验结果表明:与非印迹聚合物相比较,Pb(II)印迹聚合物对Pb(II)具有较强的吸附能力和较好的吸附选择性,饱和吸附量为19.44mg/g,pH=6时吸附效果最好,达到吸附平衡的时间是7h;静态分配系数Kd和选择性系数k分别为1381ml/g和20.3。将该离子印迹聚合物应用于环境水样中铅离子测定时的预富集,结果满意。     

Pb(Ⅱ)离子印迹吸附剂的制备及固相萃取性能研究

采用表面印迹技术,结合溶胶凝胶过程,合成了巯基功能化的Pb(Ⅱ)离子印迹吸附剂,利用傅立叶变换红外光谱和N2吸附-脱附对其进行了表征,并用平衡吸附实验研究了其固相萃取性能.结果表明,该印迹吸附剂对Pb(Ⅱ)的结合能力和选择性明显高于非印迹吸附剂,并且具有较快的吸附速率,20 min即达到吸附平衡,最大的平衡吸附量达221 mg/g,在Cd(Ⅱ)存在下,相对选择性系数达到121.该法的检出限为0.23 μg/L,相对标准偏差为3.7%.将该印迹吸附剂用于实际水样的分离富集和测定,结果令人满意.     

磁性铅(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、Pb(Ⅱ)为模板、甲基丙烯酸和水杨醛肟为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性铅(Ⅱ)离子表而印迹聚合物,并通过对比证实了印迹聚合物对Pb(Ⅱ)的良好吸附性能和选择识别能力。当温度为277 K~286 K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在4 h达到吸附平衡,最大吸附量为81.83 mg/g;当Pb(Ⅱ)浓度为300 mg·L~(-1),2倍的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)与之共存时,印迹聚合物对Pb(Ⅱ)仍有较高的选择性,相对选择性系数分别为2.79、4.55和4.70。将印迹聚合物重复利用5次后,吸附量的损失约为8%。     

磁性Fe3O4@SiO2@CS镉离子印迹聚合物的制备及吸附性能

以SiO2包覆的纳米Fe3O4为载体, 壳聚糖(Chitosan, CS)为功能配体, γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷为交联剂, 制备了磁性Fe3O4@SiO2@CS镉离子印迹聚合物(Magnetic ion-imprinted polymer, M-IIP). 采用扫描电镜和红外光谱对该磁性印迹聚合物进行了表征. 结果表明, 壳聚糖在环氧基硅烷交联作用下, 实现了印迹壳层在磁性Fe3O4表面的接枝, 该印迹材料是边长为60~120 nm的立方体. 吸附性能实验表明, M-IIP对Cd(Ⅱ)的吸附符合一级动力学吸附模型; M-IIP对Cd(Ⅱ)/Cu(Ⅱ), Cd(Ⅱ)/Zn(Ⅱ), Cd(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)/Hg(Ⅱ)的相对选择系数分别为2.92, 3.43, 8.97和9.20. 原子吸收光谱检测结果表明, 该磁性Fe3O4@SiO2@CS离子印迹聚合物可用于水溶液中Cd(Ⅱ)的分离, Cd(Ⅱ)回收率在98%以上.     

氨基化硅藻基As(Ⅴ)印迹复合材料的制备与性能

采用硅藻作为材料载体、选取氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)作为功能单体、As(Ⅴ)为模板离子、环氧氯丙烷(ECH)为交联剂通过表面印迹组合,制备了砷离子印迹复合材料,并将其应用于二元体系中对砷离子的选择吸附。采用扫描电镜、X射线光电子能谱、傅立叶变换红外光谱及N_2吸附-脱附实验对材料进行表征,探究了硅藻基表面印迹法的搭接方式:氨基丙基三甲氧基硅烷首先通过缩合反应脱去甲氧基,与硅藻表面的活性羟基形成了(Si-O)_3≡Si-R结构,在硅藻表面形成有效接枝,通过环氧氯丙烷与APS中的氨基交联形成印迹结合位点,从而在硅藻表面形成了具有As(Ⅴ)选择性的复合印迹孔穴。采用选择性系数法,得出离子印迹复合材料对砷离子(As(Ⅴ))的去除率为98%,相对选择性系数(k′)均大于1.5。     

香豆素-3-羧酸分子印迹聚合物复合膜对底物的结合及渗透选择性质的研究

在光照和引发剂的作用下, 模板分子香豆素-3-羧酸、 功能单体丙烯酰胺和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)或三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸(TRIM)在聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜表面聚合形成分子印迹聚合物复合膜. 用高效液相色谱仪测定了分别以TRIM和EDMA为交联剂制备的分子印迹聚合物膜在不同溶剂中对混合底物的结合和渗透选择性. 结果表明, 以TRIM为交联剂的印迹膜对模板分子具有更高的结合和渗透选择性. 另外, 以乙腈或乙腈/水作为溶剂对分子印迹膜所作的实验和讨论有助于为从复杂样品中分离模板分子奠定理论和实验基础.     

表面印迹法制备钴(Ⅱ)离子印迹硅胶及性能

采用表面印迹技术, 以Co(Ⅱ)离子作为印迹离子, 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Co(Ⅱ)离子印迹硅胶材料, 利用红外光谱仪、扫描电镜和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35.2和6.5 mg/g; 印迹硅胶材料对Co(Ⅱ)离子的吸附行为符合Langmuir模型; 20 min即可达到吸附平衡; 当pH=3.9~7.8时, 印迹硅胶材料保持了较好的吸附容量; 印迹硅胶材料对Co(Ⅱ)离子具有较强的选择性识别能力; 重复使用时性能稳定.     

槲皮素金属配位印迹聚合物膜的制备及性能研究

以中药活性成分黄酮类化合物槲皮素与Zn(II)的配合物为模板, 以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, 水溶性线性聚合物聚乙二醇(PEG, M_w＝600)为添加剂, 利用分子印迹技术紫外光引发原位聚合的方法制备了带支撑的锌离子配位分子印迹聚合物膜. 使用扫描电镜测定了不同PEG用量下膜的表面形貌. 通过膜渗透实验考察了PEG含量对金属配位印迹膜渗透速率的影响, 系列印迹聚合物膜的识别体系及对不同底物的渗透选择性, 同时考察了阳离子和阴离子对印迹膜渗透模板分子的影响. 实验结果表明: 制膜过程中水溶性线性聚合物PEG的加入可以明显改善膜的透过性能|槲皮素-Zn(II)模板印迹聚合物膜对槲皮素表现出明显的渗透选择性, 对槲皮素结构类似物芦丁和柚皮素的渗透选择性较差|且该金属配位印迹聚合物膜对不同阳离子和阴离子也都表现出较好的选择识别作用.     

铅离子印迹聚合物的制备、表征及其在水溶液中的吸附行为研究

以Pb2+为模板,壳聚糖为单体,硅胶为载体,γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶法制备了Pb2+ 印迹聚合物.采用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)、紫外光谱法、扫描电镜对Pb2+ 印迹和非印迹聚合物的表面形貌和结构进行表征;并用电感耦合等离子体原子发射光谱法考察了吸附酸度、吸附剂用量、静置时间等对聚合物吸附性能的影响;研究了印迹聚合物在混合溶液中对Pb2+ 的选择性,比较了印迹和非印迹聚合物的吸附容量;并提出了印迹聚合物的印迹吸附机理.在最佳吸附酸度pH=4.5时,0.3 g 吸附剂吸附5 h达到平衡,Pb2+印迹聚合物对模板离子具有较高的选择性,其饱和吸附容量是非印迹聚合物的2倍.     

基于多巴胺自聚合与表面接枝PHGH制备抗菌纳滤膜

在水溶液中将聚六亚甲基单胍盐酸盐(PHGH)共价接枝在经多巴胺自聚合改性的聚砜膜表面, 制备具有抗菌性能的纳滤膜. 采用全反射红外光谱(ATR-FTIR)、 扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试考察膜表面的结构、 形貌和亲水性变化. 探讨PHGH含量对膜的接枝度及分离性能的影响, 并对膜的抗菌性能进行了评价. 结果表明, 经过多巴胺的自聚合和表面接枝PHGH后, 聚砜膜表面形成了具有纳滤分离性能的活性层, 并且膜表面亲水性得到改善. 随着PHGH含量的增大, 膜的纯水通量降低, 而对无机盐和染料的截留性能提高. 接枝后的复合膜具有较高的抗菌性能, 当PHGH含量为3%(质量分数)时, 抗菌率可达98.5%.     

阿魏酸分子印迹复合膜的制备及性能

以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜、阿魏酸为模板分子、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,采用紫外光引发原位聚合法制备阿魏酸分子印迹复合膜,并将其用于阿魏酸的分离提取.使用扫描电镜和红外光谱分析对印迹复合膜的形态和结构进行了表征;通过X射线衍射分析和拉伸测试等技术研究了印迹复合膜的晶体结构和力学性能;采用静态吸附法和平板超滤膜分离器考察了印迹复合膜的结合性能与渗透选择性能.结果表明:印迹复合膜对阿魏酸的结合容量高于对结构类似的肉桂酸,当吸附浓度为0.1 mmol/L时结合选择因子达到1.9.在渗透40 min时,印迹复合膜对阿魏酸渗透量为5.16 μmol/cm2,与肉桂酸相比,渗透选择性因子为1.74,渗透性能优于非印迹复合膜.     

接枝型镉离子印迹膜的制备及其识别选择性能

以乙二胺(EDA)为试剂,对氯甲基化聚砜微滤膜(CMPSF)进行化学改性,制得胺基化聚砜微滤膜(AMPSF);然后在AMPSF膜与水溶液界面处,构建—NH2/S2O2-8表面引发体系;最后以对苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体、Cd~(2+)为模板、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用接枝/交联与离子印迹同步进行的方法,制得接枝型Cd~(2+)印迹膜(GIIM)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜(OM)对印迹膜进行表征,并深入研究了印迹膜对Cd~(2+)的识别选择性能和渗透分离性能。结果表明,印迹膜对Cd~(2+)具有优良的结合亲和性、识别选择性及渗透分离性,结合量与渗透量分别高达1.41 mmol/cm2和0.95mg/mL,而相对于参比离子Pb~(2+)和Zn~(2+),印迹膜对Cd~(2+)的选择系数分别为9.97和11.9。     

具有高离子识别能力的镉离子表面印迹材料的制备及其离子识别机理的研究

采用氨基-过硫酸盐氧化还原引发体系, 先实现了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合, 制得高接枝度的接枝微粒PHEMA/SiO₂. 然后使接枝大分子PHEMA的侧羟基与5-氯-8-羟基喹啉(CHQ)发生亲核取代反应, 将8-羟基喹啉(HQ)基团键合在接枝大分子侧链, 使接枝大分子PHEMA实现8-羟基喹啉功能化转变, 制得表面含有高密度HQ基团的功能接枝微粒HQ-PHEMA/SiO₂, 考察研究了功能微粒HQ-PHEMA/SiO₂对Cd²⁺离子的强螯合吸附作用. 在此基础上, 采用本课题组建立的新的分子表面印迹技术, 以Cd²⁺离子为模板离子, 二氯乙醚为交联剂, 对接枝在硅胶表面的功能大分子链HQ-PHEMA进行了离子印迹, 制备了Cd²⁺离子表面印迹材料IIP-HQP/SiO₂, 深入考察研究了其离子识别与结合特性. 实验结果表明, 该离子表面印迹材料对Cd²⁺离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性, 相对于Cu²⁺和Pb²⁺两种对比离子, 印迹材料IIP-HQP/SiO₂对Cd²⁺离子的识别选择性系数分别高达25.52和22.91, 显示出超高的离子识别能力.     

聚丙烯微孔膜表面肝素化及其对低密度脂蛋白的吸附特性

为了赋予聚丙烯微孔膜(PPMM)选择性吸附低密度脂蛋白(LDL)的能力,发展了一种有效的PPMM表面共价固定肝素的方法.基于紫外引发丙烯酸的接枝聚合,通过碳二亚胺活化,以乙二胺为间隔臂,将肝素共价固定于PPMM表面,获得表面肝素化的PPMM.ATR-FTIR和XPS分析确证了修饰过程中膜表面基团及化学成分的变化.采用静...     

蛋白质溶胶-凝胶包埋法分子印迹复合膜的制备及渗透机理研究

分别以牛血红蛋白、牛血清白蛋白和溶菌酶3种蛋白质为模板分子, 采用表面涂布的方法制备了在Nylon微孔滤膜表面覆盖有聚丙烯酰胺凝胶层的分子印迹复合膜, 并用扫描电镜对制备的分子印迹膜的表面形态和孔结构进行了表征, 发现支撑膜的表面及内部微孔表面均被一层丙烯酰胺凝胶所覆盖. 对用不同蛋白为模板制备的分子印迹膜进行了这3种蛋白的单一组分和双组分混合溶液渗透实验. 结果表明, 各蛋白底物在印迹膜上的渗透规律是特异性的识别位点和尺寸效应共同作用的结果. 特异性识别位点会选择性地识别模板分子, 从而使其渗透速度减慢; 尺寸效应主要体现在底物蛋白的体积越小其渗透越快.     

烟酸分子印迹复合膜的制备及其分离性能研究

以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜,烟酸为模板分子,用紫外光引发表面修饰聚合制备了微孔滤膜支撑-烟酸分子印迹复合膜.电镜扫描对该印迹复合膜进行了表面形态表征.Scatchard分析表明,在所研究的浓度范围内分子印迹复合膜中存在等价的结合位点,结合位点的平衡离解常数Kd为5.55×10-2mmol·L-1.底物的结合和渗透选择性实验表明,分子印迹复合膜对烟酸有较好的结合性能,结合量是6.10μmol·g-1.与其结构类似的化合物烟酰胺相比,分子印迹复合膜对模板分子展示了更好的选择性及高度的识别能力.