在聚合物微球HEMA/NVP表面接枝聚合甲基丙烯酸的研究

采用悬浮聚合法制备了甲基丙烯酸羟乙酯与N-乙烯基吡咯烷酮的交联共聚微球;接着用甲基丙烯酰氯对交联微球进行了表面化学改性,将可聚合双键引入微球表面,制得了改性微球;然后,用"接出"法实施了甲基丙烯酸(MAA)在改性微球表面的接枝聚合,得到了接枝微球.用红外光谱法对几种微球的化学结构进行了表征,使用扫描电镜观察了形貌;考察了对MAA接枝聚合的主要影响因素.结果表明,交联微球在表面改性后,可顺利地实现MAA在微球表面的接枝聚合;在接枝聚合过程中,微球表面所产生的接枝聚合物层会形成动力学位垒,反应12h后接枝度不再变化,且在接枝度-温度与接枝度.引发剂用量曲线上出现最高点;接枝聚合适宜的反应温度为70℃,引发剂用量为单体质量的0.3%.对碱性蛋白的吸附性能的观察表明,在氢键与静电相互作用的协同作用下,接枝微球对溶菌酶具有很强的吸附能力.     

接枝微粒PMAA/SiO2在水介质中对杀虫剂抗蚜威的吸附机理

以硅胶表面接枝聚甲基丙烯酸(PMAA)的复合型功能微粒PMAA/SiO2为固体吸附剂, 对水介质中的抗蚜威进行了静态吸附实验, 通过考察温度、pH值及盐度(NaCl浓度)对吸附容量的影响, 重点研究了PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附机理. 为确认所提出的机理的正确性, 还采用紫外光谱吸收法, 研究了单体甲基丙烯酸与抗蚜威之间的相互作用, 也考察了在非水介质CCl4中PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附作用. 研究结果表明, PMAA/SiO2对抗蚜威具有强的吸附作用, 吸附的驱动力是氢键、静电以及疏水相互作用三种作用的协同, 其中主驱动力是静电相互作用. 温度升高, 吸附容量减小; 盐度增大, 吸附容量降低; 当pH<8时, 吸附容量随pH升高而增大; 当pH>8时, 吸附容量随pH升高而减小; 当pH=8 时,吸附容量最大.     

接枝微粒PMAA/SiO2对胆红素吸附性能的研究

采用溶液聚合法将甲基丙烯酸(MAA)接枝于硅胶微粒表面,制得了接枝微粒PMAA/SiO2；并通过静态吸附实验研究了该功能微粒对胆红素的吸附性能,考察了介质pH值、离子强度及温度等因素对吸附性能的影响,研究了在牛血清白蛋白(BSA)存在下该微粒的吸附性能.静态吸附实验结果表明,接枝微粒PMAA/SiO2对胆红素具有较强吸...     

交联淀粉微球对Co~(2+)吸附行为的研究

以可溶性淀粉为原料,采用反相悬浮聚合得到交联淀粉微球(Cross-linked starch microspheres CSMs),考察其在不同介质中对Co2+的静态吸附行为及其对不同金属离子的吸附选择性,测定了淀粉微球对Co2+的吸附等温线,分析了其吸附的动力学特征。用红外光谱仪和X射线衍射仪对CSMs及其吸附产物的结构特征进行了对照分析,探讨了吸附机理。在实验条件下,CSMs对Co2+的吸附模式同时符合Langmuir和Freundlich等温方程,表观吸附速率常数k308K为0.0686min-1。CSMs对Co2+的吸附作用破坏了CSMs的结晶结构。交联淀粉微球对Co2+具有较好的选择吸附性,吸附量受介质种类、浓度的影响。这些结果为含钴废水的处理及金属离子吸附分离提供了有益的帮助。     

聚氨酯微球的接枝改性及温敏特性

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体, 二苯甲酮(BP)为光敏剂, 过硫酸胺(APS)为自由基引发剂, 采用溶液中光接枝方法制备了具有温度敏感特性的聚氨酯微球(PUS). 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)结果表明, 在聚氨酯微球表面形成了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)接枝聚合物层. 在接枝过程中, 延长反应时间与增加引发剂浓度均有利于提高接枝率. 常温下, 接枝率随反应时间延长呈线性增长, 当反应时间超过40 min后, 接枝率基本保持稳定; 而引发剂浓度对接枝率的影响存在最佳优化值, 即其浓度为单体质量分数的3%. 采用差示扫描量热法(DSC)对接枝改性前后聚氨酯微球的温敏特性进行分析表征, 证实改性后的微球在35 ℃左右出现低临界互溶温度(LCST), 在此温度附近表现出对温度敏感特性. 接触角测试与溶胀测试结果表明, 在低临界互熔温度以下, 接枝改性的聚氨酯微球具有良好的亲水性.     

微球载体固定化碱性磷酸酶的底物／产物吸附现象

微球载体固定化碱性磷酸酶的底物／产物吸附现象史国利，马建标，何炳林（南开大学高分子化学研究所，天津，３０００７１）关键词碱性磷酸酶，固定化，底物，产物，吸附在酶固定化研究中载体对底物和产物的吸附会造成载体内部和载体周围底物和产物的浓度不均一［１］，从...     

功能化PVA-g-PSt微球对牛血清蛋白的吸附研究

由大分子单体法制得了聚醋酸乙烯酯接枝聚苯乙烯(PVAc-g-PSt)微球,使该微球在碱性条件下醇解形成了聚乙烯醇接枝聚苯乙烯(PVA-g-PSt)微球.经X射线光电子能谱对PVA-g-PSt微球表层组成的表征,发现微球具有以PVA为壳、PSt为核的核壳结构.进而利用汽巴蓝F3GA(CB)与PVA-g-PSt微球进行亲核反应,制得了CB功能化的PVA-g-PSt微球,由元素分析定量出了固定在微球表面的CB含量.用透射电子显微镜对微球的粒径与形态进行了表征,发现微球表面在CB功能化后变得相对粗糙,粒径大小基本保持不变,但形态更加规整.比较了3种不同微球对蛋白质的吸附,考察了吸附动力学和影响吸附的因素,发现起始牛血清蛋白(BSA)浓度、pH值、离子强度对微球吸附BSA有明显的影响,并利用Zeta电位探讨了微球与蛋白质间的相互作用机理.最后用硫氰酸钠(NaSCN)进行解吸,计算解吸率最高可达到95.7%,该CB功能化微球可以重复利用,吸附率仅减少5.3%.     

3,5-二硝基苯甲酸酯基改性的HEMA/NVP交联微球对肌酐的吸附特性与吸附机理

制备了平均粒径为180μm的甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)交联共聚物微球(HEMA/NVP),使用3,5-二硝基苯甲酰氯(DNBC)对其进行了化学改性,制得了表面键合有大量3,5-二硝基苯甲酸酯基(DNBZ)的功能微球DNBZ-HEMA/NVP;采用红外光谱(FTIR)与化学分析法对其化学结构及组成进行了表征;重点研究了功能微球DNBZ-HEMA/NVP对肌酐的吸附特性与吸附机理.静态吸附实验表明,DNBZ-HEMA/NVP对肌酐具有强的吸附作用,交联微球HEMA/NVP经DNBC化学改性后,对肌酐的吸附容量提高了20倍;DNBZ-HEMA/NVP对肌酐的吸附性能受介质pH值及盐度的影响很大;当pH值较小或较大时,吸附容量都较低,pH=8.5时,吸附容量最大;介质的盐度越大,吸附容量越小.研究结果表明,DNBZ-HEMA/NVP对肌酐的吸附属化学吸附,而且是静电相互作用驱动下的化学吸附.     

热敏性高分子接枝聚苯乙烯微球的制备

通过使聚N－乙烯基异丁酰胺（PNVIBA）大分子单体与苯乙烯在乙醇／水的混合溶剂中进行自由基分散共聚，得到热敏性PNVIBA接枝聚苯乙烯（PNVIBA－g-PSt)高分子微球。用TEM对微球的形态进行了观察，同时考察了起始PNVIBA大分子单体浓度、苯乙烯浓度、引发剂浓度、聚合温度和混合溶剂中水对微球直径的影响。发现在较宽的聚合反应条件下，得到的接枝高分子颗粒均保持球形并具有单分散性，微球的数均直径（D）与反应条件的关系遵循：D＝K[PNVIBA]^-0.39[St]^0.80[I]^-0.14;微球直径随聚合温度的升高和混合溶剂中水含量增加而降低；颗粒形态可以通过改变聚合反应条件或添加第二小分子单体加以控制。     

阻抗蛋白质吸附载体微球的制备与性能研究

聚合条件对制备功能化微球起到至关重要的作用。在本文中,通过功能单体、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)和苯乙烯的分散共聚制备了一种阻抗蛋白质吸附的功能化微球;然后,通过红外光谱(FT-IR)、动态光散射(DLS)和扫描电镜(SEM)等手段分析这些功能微球的粒径、表面形态和性能;最后通过牛血清蛋白(BSA)吸附实验评价其阻抗吸附性能。实验结果表明：APEG兼具功能单体和稳定剂的功能,在合适的条件下,可以得到良好单分散性的微球。此外,每克聚(苯乙烯-烯丙基聚氧乙烯醚)(P(St-co-APEG))微球的BSA吸附量为0.66 mg,而每克聚(苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)(P(St-co-GMA))微球的BSA吸附量为4.8 mg。总之,通过分散共聚制备了一种阻抗蛋白质吸附的微球。     

介孔TiO2对溶菌酶吸附的动力学和热力学

773.15 K下焙烧二钛酸(H₂Ti₂0₅)制备了介孔结构TiO₂。采用比表面分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱和X射线衍射(XRD)仪进行表征研究了介孔TiO₂对溶菌酶的吸附行为和机理。结果表明,该吸附过程较好地满足Langmuir吸附模型;随着溶液pH值的增高,溶菌酶在介孔TiO₂上的吸附量先增大后减小。在pH = 7.2时,达到最大吸附容量72.5 mg·g^-1。该介孔TiO₂对溶菌酶具有良好的吸附稳定性,经过5次循环后吸附的溶菌酶残余量仍有81.6%。动力学研究表明,介孔TiO₂与溶菌酶间的吸附满足准二级动力学模型,吸附传质过程由膜扩散和粒内扩散共同影响与控制。对热力学参数的计算发现,该过程ΔG⁰ < 0, ΔH⁰ > 0, ΔS⁰ > 0,表明介孔TiO₂对溶菌酶的吸附是一个自发的、吸热的熵增过程。     

磁性壳聚糖硅胶复合微球的制备及其吸附Cu~(2+)的性能研究

以壳聚糖与正硅酸四乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法,用戊二醛辅助交联合成了磁性壳聚糖硅胶复合微球。通过红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射等方法对磁性壳聚糖硅胶复合微球的形态和组成特性进行分析,制备的磁性复合微球中壳聚糖与硅胶材料复合均匀,材料粒径均一,机械强度较高。考察了制备的磁性壳聚糖硅胶复合微球对Cu~(2+)的吸附性能,结果表明微球对Cu~(2+)具有较好的吸附性能,吸附容量达到98.7mg/g。     

Preparation and Kinetic Modeling of Cross-Linked Chitosan Microspheres Immobilized Zn(II) for Urea Adsorption

The preparation of Zn(II)-immobilized glutaraldehyde-crosslinked chitosan microspheres which was modified with epichlorohydrin, tetraethylenepentamine, and bromoacetic acid was presented in this work. The Zn(II)-immobilized value of the microspheres (Ac-TEPA-CS) is 43.6 mg g^?1, which is higher than the blank microspheres. The adsorption of urea onto Zn-Ac-TEPA-CS was studied in a batch system. Langmuir and Freundlich adsorption models were applied to describe the experimental isotherm and isotherm constant, and the kinetic of adsorption process were estimated. These data fits well with Langmuir isotherm and also indicated that the adsorption process is exothermic and follow the pseudo-second-order kinetics. The adsorption capacity depends upon the pH, the temperature and the initial concentration of urea. It observed that Zn-Ac-TEPA-CS could be repeatedly used by elution and regeneration without significant loss of adsorption capacity.     

基于废弃固定化酶再利用的高容量强阳离子交换树脂及其对溶菌酶的吸附性能

采用表面引发-原子转移自由基聚合( SI-ATRP)技术,以废弃的固定化酶为基质、4-乙烯基苯磺酸钠为单体,30℃聚合3 h,制备了一种新型强阳离子交换树脂。采用傅里叶变换红外光谱( FT-IR)对合成的强阳离子交换树脂进行表征。以溶菌酶为模型蛋白,考察了溶菌酶初始浓度、离子强度、有机溶剂浓度、吸附时间及温度对吸附容量的影响。结果表明,强阳离子交换树脂对溶菌酶的吸附是一个放热的过程。在室温下对溶菌酶的最大吸附量可达240 mg/g,在30 min内快速达到吸附平衡,比文献报道的阳离子交换树脂具有更好的吸附性能。 Langmuir吸附模型与准二级动力学方程可以较好地对吸附过程进行拟合。     

胺基化PGMA交联微球对胆红素的吸附机理

通过胺基与环氧键之间的开环反应, 用己二胺及多乙烯多胺等小分子胺化试剂对聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)交联微球进行了化学改性, 制得了胺基化的PGMA交联微球, 研究了该功能微球对胆红素的吸附特性, 考察了胺化试剂的分子结构、介质pH值、离子强度及温度等因素对其吸附性能的影响, 较深入地研究了吸附机理. 实验结果表明, 胺基化微球对胆红素具有强吸附作用, 吸附容量可达17.80 mg·g-1, 等温吸附服从Freundlich方程. 胺基化微球与胆红素分子之间的作用力以静电相互作用为主, 同时也存在氢键作用与疏水相互作用. 在pH 值为6 的介质中二者之间的静电作用最强, 胆红素吸附容量最高. 高离子强度不利于静电相互作用, 盐度增大使吸附容量减小. 温度升高有利于疏水相互作用而不利于氢键作用, 两种作用中占优势者主导温度对吸附容量的影响. 用己二胺改性的微球, 由于疏水相互作用的强化以及较长连接臂导致较小的空间位阻, 使其对胆红素的吸附能力明显高于多乙烯多胺改性的微球.     

接枝微粒材料P4VP-SiO_2对酸性氨基酸的吸附性能与吸附机理

将4-乙烯基吡啶(4VP)接枝聚合于微米级硅胶表面,制得了接枝有聚4-乙烯基吡啶(P4VP)的接枝微粒P4VP-SiO_2,测定了P4VP-SiO_2的红外光谱,袁征了其化学结构,并测定了该复合型功能微粒材料的Zeta电位.采用静态法研究了P4VP-SiO_2对酸性氨基酸天冬氨酸与谷氨酸的吸附性能,考察了介质pH、离子强度及温度对其吸附性能的影响,探索了吸附机理.研究结果表明:在较大的pH范围内,P4VP-SiO_2的Zeta电位为较高的正值,即微粒表面携带有高密度的正电荷;酸性氨基酸天冬氨酸与谷氨酸等电点都较低,所以在一般的介质pH范围内,它们的分子带有负电荷;凭借静电相互作用,P4VP-SiO_2对酸性氨基酸天冬氨酸与谷氨酸均表现出很强的吸附能力,而对中性与碱性氨基酸(在一般的介质pH范围内分子带有正电荷)的吸附能力则很弱;随介质pH的增大,P4VP-SiO_2对天冬氨酸与谷氨酸的吸附能力呈现先增强后减弱的规律,在pH＝4处,吸附容量具有最大值,分别为280 mg/g与230 mg/g;温度升高,吸附容量减小;盐度增大,吸附容量降低.     

阴离子型接枝微粒PDAC/PSA的制备及对谷氨酸的吸附性能初探

采用自由基聚合法在溶液聚合体系中将功能单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)接枝于聚苯乙烯伯胺微球(PSA)表面,制备了接枝微粒PDAC/PSA,考察了主要因素对接枝聚合的影响,并初步探究了其对L-谷氨酸的吸附特性。结果表明,在反应温度25℃、单体质量分数为6%、引发剂占单体质量的1.2%的条件下,可制得接枝度为431mg/g的接枝微粒,其对L-谷氨酸的吸附量达140mg/g。     

半互穿海藻酸钠/聚丙烯酰胺凝胶吸附结晶紫动力学/热力学行为和吸/脱附机理

将含有大量—COO-的聚阴离子海藻酸钠(SA)引入聚丙烯酰胺(PAM)凝胶网络中,采用自由基溶液聚合法制备半互穿网络结构的SA/PAM水凝胶.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/PAM水凝胶吸附结晶紫(CV)前后的孔洞形态和化学组成变化,采用多种模型研究了SA/PAM水凝胶对CV分子的吸附动力学和热力学行为,并探讨了脱附效率,提出了吸脱附机理.研究结果表明,SA的引入降低了孔径尺寸,增加了孔洞数量;SA/PAM-10凝胶对CV分子吸附量最大,达到13.5838 mg/g,符合伪一级吸附动力学模型,吸附速率受膜扩散和粒子内扩散过程共同影响;等温吸附过程符合Temkin和D-R模型,属于微孔多层吸附;热力学分析结果表明,吸附过程由熵驱动引起,非化学诱导因素影响所致;采用HCl进行脱附,最大脱附率高达94.18%,加入Na OH可实现SA/PAM水凝胶的可逆吸附;较高的吸附量主要源于SA分子链上的COO-与CV分子的—C N+—存在的静电作用,低pH值时由于—COO-和—NH2质子化导致与CV分子的静电斥力增大,脱附率随之增加.