没食子酸磁性表面分子印迹聚合物的制备与选择性识别性能

羟基苯甲酸类化合物用途广泛,极性较强,在复杂水溶液体系中这些类似物的分离纯化与分析非常困难。 本文以磁性Fe₃O₄纳米颗粒为载体,没食子酸(GA)为模板分子,制备了磁性表面分子印迹聚合物(MIP)。 利用透射电子显微镜、红外光谱、磁强测定等检测手段对MIP进行了结构表征。 并对其吸附性能进行研究,比较了该MIP对GA及其它3种结构类似物的吸附性能差异。 结果表明,制备的以GA为模板的磁性分子印迹聚合物为核壳球形结构,键合牢固,对GA的吸附动力学符合准二级动力学方程模型,吸附过程属于Langmuir单分子层吸附。 该聚合物对GA表现出优异的选择性识别能力,其吸附量(318 K时37.736 mg/g)远远高于结构类似物。 该磁性分子印迹聚合物对模板分子不仅具有特异识别能力,而且能够磁控分离,分离效率高,可用于固相萃取。     

磁性分子印迹聚合物萃取/气相色谱法分离检测薰衣草精油中的樟脑

以樟脑为模板,Fe3O4为磁性粒子,P(St-co-MAA)为功能单体,制备了对樟脑具有特异选择性的磁性分子印迹聚合物微球(MMIPs)及不加模板的磁性非印迹聚合物(MNIPs)。利用X-射线粉末衍射仪、扫描电镜及傅里叶红外光谱仪对樟脑MMIPs的形态及组成进行表征;采用静态平衡吸附评价MMIPs及MNIPs对模板分子的结合性能,并进行动力学研究。结果显示MMIPs对樟脑表现出较好的特异性吸附,Scatchard分析显示MMIPs对樟脑存在两种不同类型的吸附位点。结合樟脑MMIPs和气相色谱技术,对薰衣草精油中樟脑进行富集分离和检测,在所研究浓度范围内,其回收率在67.0%~75.8%之间,RSD<4.5%,方法检出限为3.16μg/m L,实现了薰衣草精油中有害成分樟脑的快速分离与富集。     

磁性硫化铜复合纳米材料的合成及其对水中汞离子的特异性吸附

设计和合成吸附速率快、选择性好的吸附富集材料对Hg²⁺的高效吸附和精确检测具有重要意义。 本文中,采用简单、经济的策略制备了磁性硫化铜复合纳米材料(Fe₃O₄@SiO₂@CuS),并且通过一系列吸附实验考察了核-壳结构的Fe₃O₄@SiO₂@CuS对水溶液中Hg²⁺的吸附性能。 结果表明,Fe₃O₄@SiO₂@CuS显示出了快速的吸附富集速率和良好的吸附容量。 同时,在多种金属离子共存的情况下,该材料表现出了优异的吸附选择性,Hg²⁺吸附率高达99.9%。 由于该材料具备磁性,因此通过外加磁场即可实现吸附剂与水体简便快速的分离。 以上结果表明,磁性金属硫化物纳米材料在吸附富集和检测领域具有良好的应用前景。     

磁性壳聚糖表面印迹四环素材料的制备及其吸附性能研究

以改性磁性壳聚糖为载体,四环素(TC)为模板分子,采用表面聚合法制备磁性四环素分子印迹材料(MIP)。用FTIR对MIP进行表征。对MIP进行吸附性能研究,结果表明:MIP对TC的最大吸附量为56.60 mg/g;吸附平衡时间为1.5 h,且主要吸附过程由化学吸附控制;M IP对四环素类抗生素(TCs)具有良好的组选择性。同时以该印迹聚合物为固相萃取材料,建立了MISPE-HPLC分析方法,用于猪肉和蜂蜜样品中TCs残留分析,回收率范围84.0%~99.3%,RSD小于4.0%。所制备的M IP对样品中的TCs的分离富集效果良好。     

具有高选择性吸附的表面分子印迹磁性纤维素微球的制备与性能

以纤维素和纳米Fe₃O₄为原料制得磁性纤维素微球, 在纤维素微球表面选择合适的模板分子, 以甲基丙烯酸、 丙烯酰胺和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为功能单体, 采用水溶液聚合法制得表面分子印迹磁性纤维素微球. 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等表征了分子印迹聚合物微球的结构. 以罗丹明B(RhB)为模板分子, 通过吸附动力学与吸附热力学实验研究了表面分子印迹磁性纤维素微球对RhB的吸附性能, 结果表明, 制备的表面分子印迹磁性纤维素微球对罗丹明B具有特异性识别作用, 饱和吸附量达到0.542 mg/mg, 吸附平衡时间为10 h左右. 表面分子印迹磁性纤维素微球大大降低了对吸附环境的依赖, 并可重复利用.     

分子印迹球状β-环糊精聚合物的合成及性能研究

利用分子印迹技术,以β-环糊精为功能单体,甲苯-2,4-二异氰酸酯为交联剂,茶碱为模板分子,合成了分子印迹β-环糊精聚合物。采用反相悬浮聚合的方法,以戊二醛为交联剂,用聚乙烯醇(PVA)包埋环糊精聚合物合成了分子印迹球状β-环糊精聚合物(MI-CDPs)吸附剂,对聚合物的合成条件进行了考察,并利用静态吸附方法对球状MI-CDPs的吸附性能进行研究,结果表明,球状MI-CDPs对水溶液中的茶碱分子表现出良好的分子识别能力,实现了对水溶液中茶碱的分子识别,证实在pH=9时,球状MI-CDPs的吸附性能最佳。     

磁性双酚A分子印迹材料的制备及性能研究

采用沉淀法制备了Fe_3O_4磁性微球,以硅烷化试剂对其表面改性后作为载体,以双酚A为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用乳液聚合法制备了对BPA有特异吸附性能的磁性分子印迹材料(MMIPs)。此材料具有较强的磁性和对双酚A的吸附性,可以在外加磁场的条件下方便实现水中双酚A的富集分离。溶液中双酚A的质量浓度为60mg·L~(-1)时,制备的磁性MIPs材料对双酚A饱和吸附量为22.06mg·g~(-1),60min达到吸附平衡。     

高容量硼酸亲和磁性纳米粒子的制备及其在邻羟基生物分子富集中的应用

硼亲和吸附法是分离富集邻羟基物质的重要方法。为提高吸附剂的吸附容量,本研究采用聚乙烯亚胺修饰磁性纳米粒子,增加粒子表面引发剂的密度,再通过表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)将3-丙烯酰基苯硼酸原位聚合在纳米粒子表面,制备了一种高密度聚合物分子刷型的硼酸亲和磁性纳米粒子吸附剂。采用磁性分散固相萃取法对非邻羟基和邻羟基物质的混合液进行富集,发现此吸附剂对邻羟基小分子和生物大分子具有良好的吸附特异性;采用吸附等温线法测定了吸附剂的吸附容量,发现此吸附剂对邻苯二酚、腺苷和卵清蛋白的吸附容量分别为(151±32)μmol/g、(123±18)μmol/g和1.5μmol/g,远高于传统吸附剂的吸附容量。采用所制备的硼酸亲和磁性纳米粒子对尿液中4种核苷和蛋清中的糖蛋白进行萃取,结果表明,此吸附剂能够有效去除生物样品中的干扰物,且对核苷具有较高的萃取回收率(83.8%~108.7%,RSD15%),对糖蛋白有特异性富集作用,说明此吸附剂在生物样品的选择性富集中具有良好应用潜能。     

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．     

分子印迹聚合物的制备及其对香草醛的吸附行为

以香草醛为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备了香草醛分子印迹聚合物(MIP);研究了以不同致孔剂合成的MIP在水溶液中对香草醛的吸附行为.结果表明,以乙腈为致孔剂合成的MIP对香草醛具有较高的识别特性,能较简便地用于香草醛的分离和富集.     

以改性松香为交联剂的盐酸川芎嗪分子印迹聚合物吸附性能研究

以盐酸川芎嗪为模板分子,丙烯酸为功能单体,改性松香(马来松香乙二醇丙烯酸酯)为交联剂,采用水溶液悬浮聚合法合成了具有松香骨架的盐酸川芎嗪分子印迹聚合物(MIP).研究了该MIP对盐酸川芎嗪的平衡吸附条件.利用高效液相色谱法对盐酸川芎嗪分子印迹聚合物特征吸附性及选择吸附性进行了研究.结果表明,该MIP对模板分子盐酸川芎嗪具有良好的特征吸附及选择吸附性能.为天然药物中分离富集纯化生物碱类活性成分川芎嗪提供了一种新型材料.     

悬浮聚合法制备罗丹明B磁性分子印迹微球及其性能

以罗丹明B（RhB）为模板分子,采用悬浮聚合法制备了罗丹明B磁性印迹微球（M-MIPs）,对其进行了结构表征,并与本体聚合的印迹材料进行了对比。 结果表明,2种聚合物中的Fe3O4均呈现良好的晶形。 悬浮法制得的M-MIPs呈球形,粒径在50 μm左右,其饱和磁化强度(5.406 emu/g)比本体法制得的M-MIP（1.772 emu/g）更大,有利于快速磁性分离。 悬浮法所得M-MIPs的吸附量是本体法所得M-MIPs吸附量的近1.8倍,且在吸附速率、选择性、重复使用性能等方面,均明显优于后者。 2种材料均符合Langmuir吸附模型;悬浮法所得M-MIPs对RhB的吸附过程更符合二级动力学方程,而本体法所得M-MIPs较符合一级动力学方程。 悬浮法制得的M-MIPs更适合于RhB的识别、富集与分析应用。     

磁性金属-有机骨架复合材料的构建及在环境中的应用

磁性金属-有机骨架(MMOFs)复合材料是一类新颖的功能材料;MMOFs在磁性功能粒子的基础上结合了金属有机骨架材料的孔径均一、比表面积高、化学和热稳定性良好、吸附亲和力强等性能,在催化和环境等领域中显示出潜在的应用前景.本文简要概述了近年来制备的MMOFs复合材料,包括磁性微球核壳结构、磁性纳米颗粒镶嵌结构、磁性颗粒无规则互混结构、磁性石墨烯基复合结构;并从环境污染物的吸附、富集和催化降解角度,重点总结了MMOFs在环境分析和环境修复中的应用.     

三聚氰胺磁性印迹固相萃取材料的制备及其应用

采用磁性氧化石墨烯(GO)为载体,三聚氰胺(MEL)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,制备了新型三聚氰胺磁性印迹聚合物。 采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微（TEM）、差热分析(TG)和样品振动磁强计(VSM)对该磁性印迹聚合物进行表征和分析,结果表明,在氧化石墨烯表面成功制备磁性印迹聚合物。 结合高效液相色谱分析技术对该印迹聚合物的吸附性能进行检测,结果表明,该磁性印迹聚合物对三聚氰胺表现出特异性吸附性能,最大吸附容量为33.11 mg/g;相对于环丙氨嗪和三聚氰酸,三聚氰胺的选择因子(β)分别是2.43和2.84。 结合磁固相萃取与液相色谱检测技术,实现了牛奶样品溶液中三聚氰胺的分离、富集和检测。     

氯霉素磁性分子印迹聚合物的合成及应用

本文以氯霉素(CAP)为模板分子,磁性Fe_3O_4纳米颗粒为支撑载体,用表面沉淀聚合法制备磁性分子印迹聚合物(Magnetic Molecularly Imprinted Polymers,MMIPs)。利用透射电镜(TEM)、傅里叶红外(FT-IR)光谱对聚合物表征。在磁铁颗粒表面合成厚度约为100 nm的分子印迹层,实际应用中聚合物可以实现磁分离收集。通过一系列吸附实验探究聚合物的吸附性能,证明MMIPs比其磁性非印迹聚合物(Magnetic Non-molecularly Imprinted Polymers,MNIPs)富集目标分子的能力更强,达到吸附平衡的时间仅为MNIPs所需时间的六分之一。将该聚合物应用于牛奶中氯霉素含量的检测,加标回收率为97.3%～104.3%,相对标准偏差(RSD)在2.7%～4.2%之间,检出限(LOD)为2.7μg/kg,定量限(LOQ)为8.9μg/kg。该分子印迹聚合物可用于牛奶中氯霉素前处理富集,操作简单快捷,灵敏度高。     

磁性表面分子印迹聚合物的制备及对梓醇的选择性吸附

以Fe₃O₄@SiO₂磁性复合材料为载体,梓醇为模板分子,采用沉淀聚合法合成了新型磁性表面分子印迹聚合物。优化了吸附条件,通过静态与动态吸附实验,考察了新型复合材料的吸附性能。结果表明,该材料对梓醇的最大吸附量为69.07μg/mg,印迹因子为1.97,对梓醇有优良的特异性识别能力。重复使用6次后,回收率仍在85%以上,重复利用性良好。基于此,结合磁固相萃取法,建立了应用于地黄中梓醇富集和检测的高效液相色谱法,梓醇回收率为89.5%～96.8%,相对标准偏差(RSD)≤2.0%,线性范围为0.1～1.15 mg/mL,线性相关系数R²>0.9998,检出限(LOD)为5.4 ng/mL。该新型磁性复合材料为天然产物中活性成分的富集和分析提供了一种新的预处理策略。     

修正的格子空间的密度泛函理论在狭缝中的应用

对描述单原子分子溶液在狭缝中的吸附现象的格子空间的密度泛函理论 (LDFT, lattice density functional theory)进行了修正, 在系统Helmholtz函数的推导中引入了平均场近似校正和Gibbs-Helmholtz方程. 对比Monte Carlo (MC)模拟结果, 发现LDFT理论对吸附分子在狭缝中的吸附浓度分布的预测与模拟数据有较大的偏差, 而修正模型的结果与模拟数据吻合较好 .随着体相浓度的变化,分子在狭缝中具有多级吸附行为, 具体表现为在特定体相浓度区, 对相同的体相浓度,狭缝中同时存在不同的分子浓度分布, 而在Gibbs等温线上可以明显看出多级吸附的性质. 对比修正前后的结果发现,两者均可以预测多级吸附行为, 但仍存在着较大的差异.     

粉煤灰磁性吸附剂的制备及磷吸附机理

通过化学沉淀法制备了CMS@La_2O_3磁性磷吸附剂。结构及磁性表征显示,氧化镧较均匀的包覆在粉煤灰磁珠表面;样品的比磁化强度达20.35 emu·g~(-1),可实现高效磁分离。利用钼酸铵分光光度法对所得磁性吸附剂的磷吸附性能进行了试验研究。研究表明,其最高磷比饱和吸附量可达19.50 mg·g~(-1),吸附时间、pH值、共存阴离子等因素对磷吸附效果均具有显著影响。吸附动力学拟合表明,CMS@La_2O_3对含磷离子的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为主,磁性吸附剂对含磷离子的吸附反应过程可由La_2O_3表面羟基化-离子交换模型解释。吸附磷后的CMS@La_2O_3吸附剂经处理后可多次循环使用。     

壳聚糖交联不溶性腐殖酸吸附剂的制备及其吸附性能

以壳聚糖和不溶性腐殖酸为原料,采用滴加成球法制备了一种新型重金属离子吸附剂——壳聚糖交联不溶性腐殖酸,对其进行了物理性质测定及FT-IR、SEM等分析。研究了吸附剂对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附特征。吸附等温线分别以Freundlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示,吸附的最佳模型为Freundlich吸附模型。利用该方程拟合的数据,由Clausius-Claperyon’s方程计算出的Pb(Ⅱ)吸附焓变值,说明吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附以化学吸附为主。利用吸附剂吸附Pb(Ⅱ)前后的XPS分析了吸附机理,同时考察了温度、p H值及吸附时间对吸附效果的影响。结果表明,随着温度的升高和pH值的增大,吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附量增加,而且吸附更符合准二级动力学模型。     

磁性碳纳米管表面新型壬基酚印迹纳米复合材料制备及吸附性能

采用聚苯胺包覆的磁性多壁碳纳米管为载体,以壬基酚(NP)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)为交联剂制备新型磁性壬基酚印迹复合萃取材料。 采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和样品振动磁强计(VSM)等技术手段对该磁性印迹复合材料进行表征和分析,结果表明,在磁性碳纳米管表面成功接枝厚度为60~70 nm的印迹聚合层。 采用高效液相色谱(HPLC)技术对该印迹复合材料的吸附性能进行探讨,结果表明,该磁性印迹复合材料对壬基酚具有特异性吸附性能,最大吸附量为38.46 mg/g。 结合HPLC检测技术,该磁性印迹复合材料成功用于分离富集饮用水中的壬基酚。