本文關鍵詞：基于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法制備不同形態(tài)的光響應性核—殼表面分子印跡聚合物及其應用　出處：《西南大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：光響應性表面分子印跡聚合物(photoresponsive surface molecularly imprinted polymer,PSMIP)是將刺激響應性聚合物與表面分子印跡技術結(jié)合發(fā)展得到的一種新型聚合物材料,與傳統(tǒng)的光響應分子印跡材料對比,具有結(jié)合位點容易獲得,目標物質(zhì)遷移速度快,印跡材料的分離效率高,可以有效的減少偶氮苯單體“包埋”現(xiàn)象,從而加大偶氮苯生色團轉(zhuǎn)動空間。其在化學傳感器、智能分離和萃取、人工抗體及藥物緩釋等方面有著廣泛的應用前景。傳統(tǒng)PSMIP的制備方法為自由基聚合,為了解決自由基聚合體系中慢引發(fā),快速鏈增長,不可控的鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移等缺點,本文引入了原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP),ATRP聚合不僅能夠很好的實現(xiàn)聚合的可控性,而且具有更寬的單體選擇范圍、原料易得、實施條件溫和等優(yōu)點,ATRP為進行PSMIP設計開辟了一條新途徑。本論文從分子設計出發(fā),合成了三種具有不同結(jié)構(gòu)的光響應性水溶性偶氮苯單體。使用ATRP聚合,在氧化鋅和硅球兩種基底表面上制備了光響應性表面分子印跡聚合物。探究了偶氮苯位阻對分子印跡聚合物材料的光異構(gòu)化速率的影響,并使用了多種方法對聚合物的表面形貌及吸附性能進行了表征和研究。具體研究內(nèi)容如下:1、第一章綜述了光響應分子印跡材料的研究進展、影響材料性能的因素以及制備方法;ATRP的機理和研究進展;介紹了氨苯喋啶和塑化劑兩種物質(zhì)的檢測意義和分析方法,提出了本論文的研究目的和意義。2、第二章構(gòu)建了一種快速檢測氨苯喋啶的方法。分別以水溶性偶氮苯4-[3,5-二甲基-(4’-甲基丙烯酰氧基)偶氮苯]苯磺酸(4-[(4-methacryloyloxy)phenylazo]-3,5-dimethyl benzenesulfonic acid,MAPADSA)、氨苯喋啶和二甲基丙烯酸乙二醇酯(ethylene glycol dimethacrylate,EGDMA)做為功能單體、模板分子和交聯(lián)劑,利用ATRP法在自制的二氧化硅表面制備了光響應性表面分子印跡聚合物(SiO_2-MIP)。探究了單體與交聯(lián)劑的比例對材料的形貌和光異構(gòu)化速率的影響,選取性能最優(yōu)的材料,對其形態(tài)和結(jié)構(gòu)進行了表征,印跡效能進行了研究。同時,考察了體系中氨苯喋啶的濃度對材料異構(gòu)化速率的影響,發(fā)展了一種快捷、簡單檢測氨苯喋啶的新方法。檢測限可達0.2 ppm,不依賴大型儀器,可用于生物樣品中氨苯喋啶含量的檢測。3、第三章以二氧化硅為基底,經(jīng)過ATRP成功制備了SiO_2-MIP材料。通過HF的乙醇溶液除去基底二氧化硅,得到一種光響應性分子印跡空殼材料(H-MIP)。探討了HF的用量對H-MIP的形貌及其光異構(gòu)化速率的影響。選取性能最優(yōu)的H-MIP,對其形態(tài)和結(jié)構(gòu)進行了表征,印跡效能進行了研究。與未除去二氧化硅基底的SiO_2-MIP相比,H-MIP具有更優(yōu)異的性能。并將空殼材料用于檢測生物樣品中的氨苯喋啶。4、第四章構(gòu)建了一種快速檢測塑化劑的方法。利用三種不同取代基的磺酸基偶氮苯4-磺酸基-4'-甲基丙烯酸酯基偶氮苯,4-[3,5-二甲基-(4'-甲基丙烯酰氧基)偶氮苯]苯磺酸,4-(4-(甲基丙烯酰氧基)-2,6-二甲基)偶氮苯)-3,5-二甲基苯磺酸(4-[(4-methacryloyloxy)phenylazo]benzenesulfonic acid,MAPASA;4-[(4-methacryloyloxy)phenylazo]-3,5-dimethyl benzenesulfonic acid,MAPADSA;4-[(4-methacryloyloxy)-2,6-dimethyl phenylazo]-3,5-dimethyl benzenesulfonic acid,MADPADSA)為功能單體,兩種塑化劑鄰苯二甲酸二丁酯,鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(dibutyl phthalate,DBP;dicyclohexyl phthalate,DCHP)為模板分子,三甲基丙烯酰氧乙基胺(triethanolamine trimethacryl ester,TEAMA)為交聯(lián)劑,利用ATRP在自制的氧化鋅納米棒表面制備了光響應性表面分子印跡棒狀材料(ZnO-MIP)。探究了偶氮苯功能單體的位阻對材料的光響應性能以及吸附能力的影響。結(jié)果表明功能單體的位阻越小,相應的ZnO-MIP光致異構(gòu)化速率和對模板分子的吸附能力越大。同時,考察了體系中不同塑化劑的濃度對材料異構(gòu)化速率的影響,發(fā)展了一種檢測塑化劑的新方法,并對塑料水杯和塑料玩具樣品中的塑化劑進行了測試。該方法快捷,簡單,不依賴大型儀器,有望于對日常生活中實際樣品的塑化劑含量進行檢測。5、第五章對全文內(nèi)容進行了總結(jié),并對未來的研究工作提出了一些建議。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O631.5

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