本文關(guān)鍵詞：皮克林乳液聚合法制備鄰苯二甲酸二辛酯類分子印跡聚合物及性能研究

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【摘要】：MIPs是與目標(biāo)分子有尺寸、形狀和功能均相同微“腔”的多孔基質(zhì),具有高等穩(wěn)定性等。表面分子印跡技術(shù)(SMIT)的印跡位點(diǎn)均在或接近印跡材料表面,提高了位點(diǎn)的結(jié)合能力、增大了比表面積。本文以鄰苯二甲酸二辛酯(DEHP)為模板,創(chuàng)新性表現(xiàn)在兩方面:(1)采用皮克林乳液聚合這種新型的方法制備單分散性的多孔印跡微球(MIPMs),不僅解決了第二章以蒙脫土為載體時(shí)聚合物聚結(jié)的問題,而且具有更大的比表面積和更好的吸附能力;(2)加入溫敏性單體N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)制備印跡凝膠顆粒,能單一的通過改變環(huán)境溫度達(dá)到富集和檢測(cè)環(huán)境中低濃度DEHP的目標(biāo)。研究了聚合物對(duì)DEHP的吸附性能并優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件,具體如下:(1)利用MMT結(jié)合SMIT制備DEHP-MIPs選擇性吸附水環(huán)境中的PAEs,并對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)及性能做了表征,隨后進(jìn)行印跡條件的優(yōu)化,確定了最佳反應(yīng)條件:DEHP、MAA和EGDMA的摩爾比為1:4:12,乙腈為最佳的致孔劑。吸附性能結(jié)果表明MIPs吸附數(shù)據(jù)更符合準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)模型以及Freundlich模型,而NIPs更符合準(zhǔn)一階動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir模型,擬合結(jié)果的差異在一定程度上表明了DEHP-MIPs和NIPs吸附機(jī)理的不同,可能的原因是MIPs孔穴的存在,主要的吸附過程包括表面擴(kuò)散和內(nèi)部擴(kuò)散,而NIPs主要是表面擴(kuò)散。選擇性實(shí)驗(yàn)證實(shí)了MIPs對(duì)DEHP具有優(yōu)異的吸附選擇性,這是由于模板和單體形成的功能基團(tuán)具有特定的方向,能單一的識(shí)別和再吸附DEHP。(2)根據(jù)皮克林乳液具有的高穩(wěn)定性和良好的環(huán)境相容性,而SiO_2納米粒子是最普遍的液滴/顆粒穩(wěn)定劑,因此我們用皮克林乳液聚合法制備單分散性的多孔分子印跡聚合微球(MIPMs),不僅解決了第二章以蒙脫土為載體時(shí)聚合物聚結(jié)的問題,而且具有更大的比表面積和更好的吸附能力,能在低濃度的條件下使用SPE-HPLC法萃取環(huán)境水樣中的DEHP。吸附性能試驗(yàn)中,MIPMs吸附數(shù)據(jù)更符合準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)模型以及Freundlich模型,而NIPs更符合準(zhǔn)一階動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir模型。最后,通過SPE-HPLC法對(duì)瓶裝水中低濃度的DEHP進(jìn)行檢測(cè),具有明顯的效果。(3)承接上章中SiO_2納米顆粒為載體結(jié)合皮克林乳液聚合技術(shù),本章仍舊選擇MAA作為識(shí)別目標(biāo)分子DEHP的功能性單體,但引入了溫敏性單體N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM),它同時(shí)具有親水性的酰胺基團(tuán)和疏水性的異丙基表現(xiàn)出雙親性,能隨著環(huán)境溫度的改變而顯示溫度響應(yīng)性相變行為,制備了DEHPTNIPs和TNIPs印跡凝膠顆粒。具體的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在良好的溫度響應(yīng)性、選擇性和可重用性,能單一的通過改變環(huán)境溫度達(dá)到富集和檢測(cè)環(huán)境中低濃度DEHP的目標(biāo)。本章借助了光學(xué)顯微鏡(OM)表征了膠體顆粒隨環(huán)境溫度的改變表現(xiàn)出的溶脹和收縮現(xiàn)象,證實(shí)了聚合膠體的溫度響應(yīng)性能。同時(shí),研究了TMIPs/TNIPs在三個(gè)溫度條件(298K、308K和318K)的吸附性能,結(jié)果表明TMIPs在298K和308K時(shí)的吸附數(shù)據(jù)更符合準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)模型以及Freundlich模型,而TMIPs在318K的吸附數(shù)據(jù)和TNIPs更符合準(zhǔn)一階動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir模型。在實(shí)際樣品檢測(cè)中,制備的TMIPs膠體顆�？赏ㄟ^SPE-HPLC技術(shù)檢測(cè)環(huán)境水體中的DEHP且效果明顯。綜上所述,本文討論了DEHP-MIPs的制備及實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化,并研究了MIPs對(duì)DEHP的吸附機(jī)理,而且制備了溫敏性印跡膠體,能簡(jiǎn)單的通過改變環(huán)境溫度達(dá)到富集和檢測(cè)DEHP的目的,為未來分離和富集疏水性有機(jī)污染物的研究提供了一種可行的方向。
【關(guān)鍵詞】：分子印跡技術(shù) 皮克林乳液聚合 鄰苯二甲酸二辛酯 溫敏性
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O631.3;X832
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-31
• 1.1 分子印跡技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展13-22
• 1.1.1 分子印跡技術(shù)的基本原理13-15
• 1.1.2 分子印跡聚合物的制備方法15-18
• 1.1.3 分子印跡聚合物的研究進(jìn)展18-20
• 1.1.4 分子印跡技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)20-22
• 1.2 皮克林乳液聚合概述22-26
• 1.3 鄰苯二甲酸酯類塑化劑的研究進(jìn)展26-29
• 1.3.1 鄰苯二甲酸酯污染現(xiàn)狀26-28
• 1.3.2 鄰苯二甲酸酯類分子印跡聚合物的研究現(xiàn)狀28-29
• 1.4 論文的研究目的和內(nèi)容29-31
• 第二章 基于烷基修飾的蒙脫石載體的鄰苯二甲酸二辛酯聚合物的制備及性能研究31-46
• 2.1 前言31-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-37
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑32-33
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器33
• 2.2.3 DEHP分子印跡聚合物的制備33-35
• 2.2.4 DEHP-MIPs/NIPs的結(jié)構(gòu)表征35
• 2.2.5 吸附實(shí)驗(yàn)35-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-44
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化37-39
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)表征39-40
• 2.3.3 吸附性能評(píng)價(jià)40-44
• 2.4 本章小結(jié)44-46
• 第三章 皮克林乳液聚合法制備分子印跡聚合微球檢測(cè)瓶裝水樣中的DEHP46-64
• 3.1 前言46-47
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分47-52
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑47-48
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器48-49
• 3.2.3 DEHP分子印跡聚合微球的制備49-50
• 3.2.4 DEHP分子印跡聚合微球的結(jié)構(gòu)表征50
• 3.2.5 聚合微球的吸附性能評(píng)價(jià)50-51
• 3.2.6 固相萃取實(shí)驗(yàn)51-52
• 3.3 結(jié)果與討論52-62
• 3.3.1 皮克林乳液穩(wěn)定性的影響因素52-55
• 3.3.2 Si O_2@ MIPMs/NIPMs的表征55-57
• 3.3.3 Si O_2@ MIPMs/NIPMs的吸附性能評(píng)價(jià)57-61
• 3.3.4 瓶裝水樣中DEHP的檢測(cè)分析61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-64
• 第四章 皮克林乳液穩(wěn)定的溫敏性鄰苯二甲酸二辛酯凝膠聚合物的制備及性能研究64-81
• 4.1 前言64-65
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分65-70
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑65-66
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器66-67
• 4.2.3 皮克林乳液穩(wěn)定的溫敏性DEHP凝膠聚合物的制備67-68
• 4.2.4 DEHP-TMIPs和TNIPs的結(jié)構(gòu)表征68
• 4.2.5 TMIPs和TNIPs的吸附性能評(píng)價(jià)68-69
• 4.2.6 固相萃取實(shí)驗(yàn)69-70
• 4.3 結(jié)果與討論70-78
• 4.3.1 p H對(duì)乳液穩(wěn)定性的影響70
• 4.3.2 交聯(lián)劑的量對(duì)吸附性能影響70-71
• 4.3.3 DEHP-TMIPs和TNIPs凝膠顆粒的結(jié)構(gòu)表征71-73
• 4.3.4 熱敏性聚合凝膠顆粒的吸附性能73-78
• 4.3.5 實(shí)際樣品的檢測(cè)78
• 4.4 本章小結(jié)78-81
• 第五章 結(jié)論與進(jìn)一步建議81-83
• 5.1 結(jié)論81-82
• 5.2 進(jìn)一步建議82-83
• 參考文獻(xiàn)83-94
• 致謝94-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文95

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本文編號(hào)：1057424