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。     

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%。     

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.     

基于MoS2纳米花的表面离子印迹材料的制备及性能

以镉离子做模板离子,以多巴胺为功能单体和交联剂,通过多巴胺的自聚合反应,在二硫化钼(MoS₂)纳米花的表面形成一薄层镉离子印迹聚合物。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)以及比表面和孔径分布分析等表征了离子印迹材料(IIM)的形貌和结构,确证了印迹聚合层的生成。平衡吸附实验结果表明,由于IIM的印迹位点位于MoS₂纳米花的表面,可接触性好,因而IIM对镉离子结合速度快,吸附25 min即可达到平衡。同时,该印迹材料具有很好的印迹效果(印迹因子为6.877),对镉离子有很强的特异性识别能力,特异性结合量为518.1μmol/g。Scatchard模型分析表明印迹材料的结合位点对镉离子的亲和力不是均一的,可以分为高亲和力和低亲和力两部分。吸附等温模型分析表明,印迹材料对镉离子的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型,由该模型可以计算出其对镉离子的最大吸附量为1081.0μmol/g。本研究为制备对重金属离子具有高选择性吸附能力的印迹材料提供了一种简单、可靠的方法。     

硫脲修饰法制备高发光性能CdTe量子点

通过巯基水解制备了具有优异荧光特性的碲化镉量子点. 详细研究前驱体镉离子与巯基丙酸(MPA)摩尔比、镉离子浓度等制备条件对大尺寸、高量子产率的亲水性碲化镉量子点光学性能的影响. 在不同的水热生长时间下, 可制备出荧光发射峰位于485-660 nm范围内的不同尺寸的碲化镉水溶性量子点, 荧光发射峰半高宽控制在40-75 nm之间, 量子点的最高量子产率(QY)达到了45%. 并利用硫脲缓慢水解和光解释放自由硫离子, 修饰碲化镉表面, 检测修饰后的量子点在12天内光学性能的变化情况. 通过考察硫脲用量对量子点修饰效果, 发现当n(CdTe)/n(thiourea)=1:4(量子点浓度以镉离子浓度计)时, 硫脲对发射峰为505 nm的碲化镉量子点修饰效果最为理想, 量子点荧光强度加强了5倍, 量子产率达到68.3%.     

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%。     

镉(Ⅱ)-半胱氨酸配合物对CdS量子点的荧光增强作用及其在离子检测中的应用

合成了弱配体柠檬酸三钠修饰的CdS量子点(Cit-CdS QDs), 透射电子显微镜表征结果表明, Cit-CdS QDs的粒径分布均匀(4~6 nm), 分散性好。 研究了金属离子(银(Ⅰ)离子、镉(Ⅱ)离子)、巯基化合物(巯基乙酸、半胱氨酸)以及金属离子(银(Ⅰ)离子、镉(Ⅱ)离子)与巯基化合物形成的配合物对Cit-CdS QDs荧光的影响。 发现金属离子(银离子、镉离子)与巯基化合物(巯基乙酸、半胱氨酸)形成的水溶性配合物可以显著增强Cit-CdS QDs的荧光, 配合物对Cit-CdS QDs的增强程度比单独的金属离子或巯基化合物均要高, 而且配合物修饰的CdS QDs对铜(Ⅱ)离子的响应要高于单独用金属离子或巯基化合物修饰的量子点。 建立了铜(Ⅱ)离子高灵敏度荧光检测方法, 该方法检测范围宽(1.0×10^-8~1.0×10^-6 mol/L), 检测限低(1.0×10^-9 mol/L)且具有很好的选择性, 拓展了配合物作为量子点修饰剂的应用。     

铜离子印迹聚合物的制备及性能研究

在乙醇溶液中,以Cu(Ⅱ)为模板分子,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂采用分散聚合法制备铜离子印迹聚合物(Cu~(2+)-IIP),并通过傅里叶变换红外光谱、紫外光谱对聚合物的结构及性能进行了表征。考察了吸附时间、溶液初始浓度、pH值等因素对聚合物吸附性能的影响。实验表明,室温条件下,在pH=6,90min吸附达到平衡,其最大吸附量为1.42mmol/g;与非印迹聚合物相比,印迹聚合物有较大的吸附量及较好的选择性。因此,印迹聚合物在固相萃取、水处理等方面具有很好的应用前景。     

基于醛基改性MCM-41表面的镧离子印迹聚合物的制备及其对镧离子的吸附分离研究

本文以醛基改性的MCM-41为基质材料,聚丙烯酰胺为功能单体,戊二醛为交联剂,制备了一种新型的镧离子表面印迹聚合物[La(Ⅲ)-ⅡP]。探究了其对镧离子的吸附性能,探讨了初始浓度、温度、吸附时间以及p H值对镧离子表面印迹聚合物吸附效果的影响,另外,研究了La(Ⅲ)-ⅡP对镧离子的再生性,结果显示,La(Ⅲ)-ⅡP对镧离子具有很强的专一识别能力且具有较高的重复使用率。     

铅(Ⅱ)离子印迹聚合物的制备及其吸附性能的研究

利用分子印迹技术制备了重金属铅(Ⅱ)的印迹聚合物,并对其识别性能进行定量描述.以铅(Ⅱ)离子为模板,水杨醛肟为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用本体聚合法制备印迹聚合物.结果表明,与未印迹的聚合物相比较,印迹聚合物对铅(Ⅱ)离子具有较好的识别选择性,达到吸附平衡的时间为40min,Pb2...     

铜掺杂ZnSe量子点荧光探针测定镉(Ⅱ)

基于镉(Ⅱ)与ZnSe/Cu量子点之间的荧光猝灭作用,提出了用ZnSe/Cu量子点作为荧光探针测定镉的方法。通过微波辅助加热,在水溶液中合成了巯基丙酸修饰的ZnSe/Cu量子点。用荧光光谱、紫外光谱研究了ZnSe/Cu量子点与镉(Ⅱ)的相互作用。在pH为7.4的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液和1.5×10-4 mol·L-1 ZnSe/Cu量子点溶液中测定镉(Ⅱ)。镉(Ⅱ)的质量浓度在0.025~0.40mg·L-1范围与ZnSe/Cu量子点荧光猝灭强度呈线性关系,方法的检出限(3s/k)为0.021 6mg·L-1。方法应用于水样的测定,回收率为98.0%,102%。对0.15mg·L-1镉(Ⅱ)标准溶液测定11次,测定值的相对标准偏差为6.7%。     

西维因荧光分子印迹聚合物的制备及性能表征

以西维因为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,添加Cd Se/Cd S量子点,利用沉淀聚合法制备具有荧光性能的分子印迹聚合物。通过优化条件和仪器表征,得到有特异性吸附性能的CdSe/CdS@MIPs,且对不同浓度的西维因标准溶液有较好的荧光猝灭效应,后续可作为荧光传感器应用于食品、环境中西维因的快速检测。     

键合4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚螯合树脂分离富集-火焰原子吸收法测定蔬菜中痕量镉(Ⅱ)

本文合成了Amberlite XAD-4键合4-(2-吡啶偶氮)-间苯二酚螯合树脂,并考察了其对痕量镉(Ⅱ)的吸附性能。探讨了溶液pH、洗脱剂和干扰离子等对镉(Ⅱ)分离富集的影响。树脂吸附容量为4.7mg/g,吸附的镉(Ⅱ)用5mL 2mol/L HNO3乙醇溶液洗脱,火焰原子吸收法测定。在最佳实验条件下,回收率为94.4%～97.9%,相对标准偏差在1.7%～2.7%之间。方法可用于蔬菜中镉(Ⅱ)的测定。     

基于离子液体辅助氯霉素分子印迹聚合物的制备及应用

以氯霉素(CAP)为模板,2-乙烯基吡啶(2-Vp)为功能单体,四氢呋喃和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[BMIm]BF4的混合溶液为反应溶剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,合成了氯霉素的分子印迹及非印迹聚合物。优化功能单体、不同溶剂对印迹聚合物吸附性能的影响,结果表明,以2-乙烯基吡啶为功能单体,四氢呋喃和离子液体[BMIm]BF4(体积比1∶1)作为反应溶剂合成的分子印迹聚合物对氯霉素具有高的吸附容量,良好的特异性识别性能。氯霉素分子印迹聚合物的印迹因子为2.6,进行吸附-解吸附循环5次后,氯霉素印迹聚合物的性能稳定,可重复使用。将制备的氯霉素分子印迹聚合物作为富集材料,应用于鸡蛋样品中氯霉素的检测,回收率可达62.3%~81.1%,准确性好。     

铅(Ⅱ)离子印迹复合膜的制备及其性能研究

以聚丙烯微孔膜(MPPM)为支撑,采用共价表面修饰和离子印迹技术,制备了Pb(Ⅱ)离子印迹复合膜.首先通过紫外光引发丙烯酸接枝聚合,在MPPM表面引入羧基;然后基于羧基和氨基的反应,将壳聚糖共价接枝到MPPM表面;再以Pb(Ⅱ)为模板离子、环氧氯丙烷为交联剂,通过配位键作用形成离子印迹位点.制备过程通过ATR-FTIR和XPS分析得到了证实.利用扫描电子显微镜(SEM)-能量色散X射线光谱仪(EDX)对膜表面及截面的形貌及元素分布进行了分析.静态水接触角和纯水通量实验结果显示,印迹复合膜具有良好的表面亲水性和渗透性,在离子印迹聚合物接枝率为174.4μg/cm2时,水通量高达2659±58 L/(m2.h).印迹复合膜对Pb(Ⅱ)离子的吸附亲和性和渗透选择性分别通过平衡结合实验和竞争渗透实验进行评价.与非印迹复合膜相比,印迹复合膜对Pb(Ⅱ)离子展现出更强的吸附亲和性,更快的吸附速率及更好的渗透选择性,以Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)作为竞争离子,其渗透选择性因子分别为3.43和3.93.     

DNOP磁性分子印迹聚合物的制备及其表征

以磁性Fe_3O_4为载体,邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)为模板,α-甲基丙烯酸为单体,乙二醇二乙基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,通过悬浮聚合的方法制备了DNOP磁性分子印迹聚合物。通过红外光谱和扫描电镜等对聚合物的结构和形态进行了表征,结合气相色谱(GC-FID检测器)技术考察了磁性印迹聚合物对DNOP的吸附性能。通过正交实验表明,当反应在70℃、模板:单体:交联剂=1∶6∶30、引发剂占单体和交联剂总质量的2.5%的条件下,该磁性印迹聚合物对DNOP的饱和吸附量为1.82 mg g~(-1)。等温吸附实验表明,该磁性分子印迹聚合物对DNOP有较好的吸附性能。     

电子束辐射聚合制备槲皮素-镍(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物及其识别性能研究

以电子束为辐照射线源,采用辐射聚合法成功制备了槲皮素-Ni(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物.通过紫外光谱研究了槲皮素与Ni(Ⅱ)之间的配位结构、配位作用方式及配位比,并按照1∶2的比例形成稳定配合物,同时也验证了槲皮素、Ni(Ⅱ)及功能单体甲基丙烯酸三者发生了金属配位印迹作用.利用红外光谱对产物的结构进行了表征.透射电镜、扫描电镜、吸附动力学实验分别考察辐射剂量对聚合物的微观形貌、吸附动力学性能的影响,结果表明辐射剂量对印迹聚合物的吸附性能有显著影响.同时选择性吸附实验结果显示该印迹聚合物对槲皮素-Ni(Ⅱ)配合物表现出明显的吸附选择性和特异性,最大结合量可达82.22μmol/g.对黄芩素和柚皮素的吸附选择性较差,分离因子分别为3.915和5.443.     

铜(Ⅱ)离子印迹聚合物的制备及性能

选择油酸为功能单体, 二乙烯基苯为交联剂, 应用乳液聚合方法制备了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物, 并对其性能和吸附机理进行了研究.     

抗坏血酸还原亚碲酸钠水相合成CdTe量子点

在碱性条件下,镉离子与巯基乙酸形成配合物(Cd-SCH2COO-),亚碲酸钠中+4价的碲被抗坏血酸还原成-2价后与Cd-SCH2COO-配合物结合,形成Cd Te晶核;经加热回流后晶核不断生长,得到不同发射波长的Cd Te量子点.研究了反应时间、巯基乙酸与镉及碲与镉的摩尔比等实验条件对Cd Te量子点荧光性能的影响.用X射线粉末衍射和透射电镜等分析手段对量子点的结构进行了表征.结果表明,采用这种方法制得的Cd Te量子点为立方晶型,荧光量子产率可达27.1%,反应时间及反应物的相对用量对量子点的荧光性能有明显影响.     

Cu(Ⅱ)印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球的制备与对Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以Cu(Ⅱ)为模板离子、丙烯腈为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,偶氮二异丁腈为引发剂,二乙烯苯为交联剂制备了铜离子印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球(Cu-I-AN-co-St);用UV、FTIR、SEM和FAAS表征了聚合物和分析了Cu-I-AN-co-St对Cu(Ⅱ)的选择性吸附;结果表明,在室温下溶液pH为5～6,吸附时间为60 min时吸附达到平衡,最佳吸附条件下,饱和吸附容量可达到49.1 mg/g;以1 mol/L HCl溶液作为解吸剂其解吸率可达98%;与相应非印迹微球(NI-AN-co-St)相比,Cu(Ⅱ)I-AN-co-St对Cu(II)的吸附量增大并具有选择性;与电荷相同及离子半径相近的Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)共存时,其相对选择性系数分别为28.2,24.8,44.4。