本文關(guān)鍵詞：新型諾氟沙星分子印跡聚合物的設(shè)計、合成及其吸附行為研究

  更多相關(guān)文章： 諾氟沙星 分子印跡聚合物 分子動力學(xué) 吸附 溫敏性 選擇性

【摘要】：諾氟沙星作為一種廣譜類氟喹諾酮類抗菌藥,在動物養(yǎng)殖業(yè)中被廣泛應(yīng)用,主要用于動物疾病的防治�？墒侵Z氟沙星等抗菌藥的使用也有一些弊端,比如會在動物體內(nèi)產(chǎn)生殘留并通過多種渠道轉(zhuǎn)移到人體內(nèi),從而對人類健康構(gòu)成威脅;同時這些抗菌藥只有小部分被生物體攝入,大部分沒有被攝入的以藥物原型流入到環(huán)境體系中,對環(huán)境地表水和土壤造成了污染。隨著人們環(huán)保意識的提高,去除諾氟沙星的手段越來越多樣化。分子印跡技術(shù)(MIT)可以針對特定的目標(biāo)物質(zhì)制備出對其有特異識別能力的聚合物。分子印跡聚合物(MIPs)作為一種新型吸附劑由于其制備簡單,具有穩(wěn)定物理化學(xué)性質(zhì),有高效選擇性等優(yōu)點在檢測和防治工作中被廣泛應(yīng)用。但是,現(xiàn)階段分子印跡體系的篩選工作大都存在工作量較大,周期較長的缺陷。近年來,將分子模擬技術(shù)應(yīng)用到分子印跡體系的優(yōu)化、分子間識別機(jī)理分析等方面的研究越來越多。本論文結(jié)合分子印跡技術(shù)和分子模擬技術(shù),以諾氟沙星(NOR)為模板分子,設(shè)計合成了三種諾氟沙星分子印跡聚合物,并對其各方面性能進(jìn)行了研究。主要包括以下三個方面:(1)利用分子動力學(xué)對分子印跡預(yù)聚合體系進(jìn)行模擬,通過徑向分布函數(shù)分析確定模板分子、功能單體、交聯(lián)劑和溶劑之間的最佳定量關(guān)系。使用本體聚合方法制備出不同比例組分的分子印跡聚合物材料。通過一系列手段表征其形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)NOR-MIPs具有較大的孔體積和比表面積。實驗結(jié)果表明,當(dāng)模板分子(NOR)、功能單體(MAA)、交聯(lián)劑(EGDMA)的比例為1:8:40時,制備出的NOR-MIPs吸附性能為最佳,靜態(tài)吸附下最高吸附容量為29.35 mg/g,且120 min快速達(dá)到吸附平衡。另外,NOR-MIPs對NOR擁有很好的特異性識別能力,并且具有良好的重復(fù)利用性。(2)以硅球為載體,引入溫敏性單體NIPAM以及親水性交聯(lián)劑MBA,以NOR為模板,制備溫敏性分子印跡聚合物(TMIPs),實現(xiàn)通過控制外界溫度來控制吸附量的大小,利用多種手段對形貌結(jié)構(gòu),吸附性能,選擇再生性能進(jìn)行研究。吸附實驗結(jié)果表明,TMIPs對NOR的吸附過程與準(zhǔn)二級動力學(xué)模型更相符,且在35℃下吸附容量最高,為46.8mg/g。另外在溫敏性能的評估中,發(fā)現(xiàn)實驗制備的TMIPs溫度敏感性能良好且具有高效選擇性以及再生性。(3)以四氧化三鐵為磁性載體,制備出磁性溫敏分子印跡聚合物(T-MMIPs)。通過透射電子顯微鏡(TEM)、紅外光譜(FTIR)、振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)、熱重分析(TGA)等方法對T-MMIPs的形態(tài)和成分進(jìn)行表征。結(jié)果表明T-MMIPs在具有溫度敏感性的同時還具有超順磁性,能夠在應(yīng)用過程中通過外接磁場快速分離,方便高效。在35℃下T-MMIPs對NOR的吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)與準(zhǔn)二級動力學(xué)模型更相符。吸附等溫線數(shù)據(jù)更符合Lamgmuir線性模型,平衡吸附量達(dá)到52.85 mg/g。通過選擇性實驗表明T-MMIPs具有高效識別能力和特異性選擇性。
【關(guān)鍵詞】：諾氟沙星 分子印跡聚合物 分子動力學(xué) 吸附 溫敏性 選擇性
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X505;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-27
• 1.1 氟喹諾酮類藥物的污染現(xiàn)狀及處理手段12-14
• 1.1.1 氟喹諾酮類藥物12-13
• 1.1.2 氟喹諾酮類抗菌藥的殘留及危害13
• 1.1.3 氟喹諾酮類藥物的處理技術(shù)13-14
• 1.2 分子印跡技術(shù)研究進(jìn)展14-22
• 1.2.1 分子印跡技術(shù)簡介14-15
• 1.2.2 分子印跡的基本原理及分類15-17
• 1.2.3 分子印跡聚合物的制備17-19
• 1.2.4 分子印跡技術(shù)的應(yīng)用19-21
• 1.2.5 刺激響應(yīng)性分子印跡材料21-22
• 1.3 分子模擬技術(shù)在分子印跡研究中的應(yīng)用22-25
• 1.3.1 分子模擬的方法22-24
• 1.3.2 分子模擬在分子印跡技術(shù)中研究進(jìn)展24-25
• 1.4 論文研究目的及內(nèi)容25-27
• 1.4.1 論文研究目的25
• 1.4.2 論文的研究內(nèi)容25-27
• 第2章 諾氟沙星分子印跡聚合物的預(yù)組裝體系模擬及其性能研究27-46
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實驗28-33
• 2.2.1 實驗試劑28
• 2.2.2 實驗儀器28-29
• 2.2.3 分子動力學(xué)模擬29-30
• 2.2.4 NOR-MIPs（NOR-NIPs）的制備30-31
• 2.2.5 吸附試驗31-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-44
• 2.3.1 分子動力學(xué)模擬分析33-36
• 2.3.2 NOR-MIPs與NIPs的結(jié)構(gòu)表征36-38
• 2.3.3 吸附性能分析38-43
• 2.3.4 吸附再生性43-44
• 2.4 本章小結(jié)44-46
• 第3章 基于硅球表面的溫敏分子印跡聚合物的制備及其選擇吸附諾氟沙星的研究46-59
• 3.1 引言46
• 3.2 實驗46-49
• 3.2.1 實驗試劑46-47
• 3.2.2 實驗儀器47
• 3.2.3 基于硅球表面的NOR-TMIPs的制備47-48
• 3.2.4 NOR-TMIPs及TNIPs吸附實驗48-49
• 3.3 結(jié)果與討論49-57
• 3.3.1 NOR-TMIPs（TNIPs）的制備49-50
• 3.3.2 NOR-TMIPs（TNIPs）的結(jié)構(gòu)表征50-53
• 3.3.3 吸附性能分析53-57
• 3.3.4 再生性57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 第4章 磁性溫敏分子印跡聚合物的制備及其對諾氟沙星的吸附性能研究59-74
• 4.1 引言59
• 4.2 實驗59-63
• 4.2.1 實驗試劑59-60
• 4.2.2 實驗儀器60
• 4.2.3 磁性溫敏分子印跡聚合物（T-MMIPs）的制備60-61
• 4.2.4 溶脹實驗61
• 4.2.5 吸附試驗61-62
• 4.2.6 NOR的釋放實驗62
• 4.2.7 選擇吸附實驗62-63
• 4.3 結(jié)果與討論63-73
• 4.3.1 T-MMIPs的制備原理63
• 4.3.2 T-MMIP的結(jié)構(gòu)表征63-68
• 4.3.3 溫度對溶脹比和印跡識別能力的影響68
• 4.3.4 吸附性能分析68-72
• 4.3.5 再生性72-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 第5章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-87
• 致謝87-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88

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