發(fā)布時(shí)間：2020-05-07 19:48

【摘要】：離子印跡技術(shù)是以特定離子為模板,制備出對(duì)目標(biāo)離子具有專一選擇識(shí)別能力的聚合物新型技術(shù),在分離純化、免疫檢測(cè)、模擬酶催化劑和痕量分析等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。在痕量和超痕量分析中利用離子印跡技術(shù),使化學(xué)分離及預(yù)富集技術(shù)得到重大突破。本文旨在研發(fā)出一種具有優(yōu)秀選擇性的有機(jī)/無(wú)機(jī)材料,為高效分離鐵離子提供新的手段和思路。本文根據(jù)硅膠表面修飾的分子印跡技術(shù)的思路,提出了一種基于硅膠表面修飾的離子印跡技術(shù)。通過(guò)表面接枝印跡法,先將γ-巰丙基三甲氧基硅烷接枝到經(jīng)鹽酸活化的硅膠微粒上,然后以Fe~(3+)為模板離子,在交聯(lián)劑環(huán)氧氯丙烷的參與下,通過(guò)配位鍵的作用,得到鐵離子印跡材料IIP-MPMS/SiO_2,研究考察了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、交聯(lián)劑的種類、不同溶劑和模板離子加入順序等因素對(duì)印跡反應(yīng)的影響。并利用傅里葉紅外光譜儀、掃描電子顯微鏡、熱重分析儀對(duì)印跡材料進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,IIP-MPMS/SiO_2成功制備。采用上面方法制得表面帶有巰基的改性硅膠MPMS/SiO_2,將功能單體甲基丙烯酸通過(guò)引發(fā)劑過(guò)硫酸銨的作用下,接枝于改性硅膠MPMS/SiO_2表面,得到微粒PMAA/SiO_2,然后在水溶液里以Fe~(3+)為模板離子,乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑,實(shí)施了對(duì)硅膠表面的高分子鏈PMAA的表面印跡,制得鐵離子印跡材料IIP-PMAA/SiO_2。探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和PMAA與交聯(lián)劑投料比等主要因素對(duì)合成反應(yīng)的影響。通過(guò)靜態(tài)法研究了上述兩種印跡材料對(duì)Fe~(3+)的結(jié)合特性,結(jié)果表明,制得的印跡材料對(duì)Fe~(3+)具有較強(qiáng)的選擇識(shí)別能力,主要表現(xiàn)在兩方面:(1)對(duì) Fe~(3+)的結(jié)合量很大,IIP-MPMS/SiO_2和 IIP-PMAA/SiO_2對(duì)Fe~(3+)的飽和吸附量分別為11.20 mg/g和26.80 mg/g(2)對(duì)Fe~(3+)的選擇性強(qiáng),以IIP-MPMS/SiO_2為吸附劑時(shí),Fe~(3+)相對(duì)于Pb~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)的相對(duì)選擇性系數(shù)分別為4.58、2.06、4.43、7.34,以IIP-PMAA/SiO_2 為吸附劑時(shí),Fe~(3+)相對(duì)于 Pb~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)的相對(duì)選擇性系數(shù)分別為23.84、16.92、6.75、2.99,同時(shí)兩種印跡材料經(jīng)鹽酸洗脫后再生吸附性能也很穩(wěn)定,重復(fù)使用10次吸附量仍保持在91%以上。采用Scatchard分析對(duì)兩種印跡硅膠的吸附機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果證實(shí)在選定的濃度范圍內(nèi),IIP-MPMS/SiO_2與Fe~(3+)存在單一的結(jié)合方式,而IIP-PMA/SiO_2與Fe~(3+)存在著兩種不同的結(jié)合方式,這與其具備兩種結(jié)合位點(diǎn)有關(guān)。
【圖文】：

（３）洗脫，洗脫作為是否能成功制備印跡聚合物的關(guān)鍵一步，該步驟必須選逡逑擇最佳濃度的洗脫劑將印跡離子解吸出來(lái)，這樣，可以在模板材料上與模板離子逡逑結(jié)合，與模板離子相匹配，形成三維空腔，實(shí)現(xiàn)模板離子的選擇性識(shí)別。圖１－１生逡逑動(dòng)的解釋了表面印跡技術(shù)的原理。由以上過(guò)程可以看出，三個(gè)主要步驟決定了聚逡逑合物吸附性能和選擇性能的好壞，這是其成功制備的基本保證。同時(shí)，在制備印逡逑跡聚合物的反應(yīng)過(guò)程中，目標(biāo)離子和合適的功能單體是通過(guò)配位鍵緊密結(jié)合在一逡逑起。它的選擇性主要受金屬配合物的幾何構(gòu)型和配位數(shù)、金屬離子的數(shù)目及金屬逡逑離子的大小的影響［５３］。逡逑Ｓｉ０２邋ｐａｒｔｉｃｌｅ邋ｏｒ逡逑Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ邋ｍｉｃｒｏｓｐｈ＾ｒｅ邐Ｇｒａｆｔｅｄ邋ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ邋ｐｏｌｙｍｅｒ逡逑ｖ逡逑＿邐Ａｄｓｏｒｂｉｎｇ邋＿邐ｗｈｈｃＳｍｋｅｒ逡逑Ｒ－ｅｍｏｖｍｇ逡逑多邋ｉ邐么邋Ｉ邋＼邋＾＾Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ逡逑Ｒｅｂｉｎｄｉ

Ｆｉｇ．２－１邋Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ邋ｏｆ邋ｉｏｎ－ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ邋ｐｏｌｙｍｅｒ邋ＩＩＰ－ＭＰＭＳ／Ｓｉ0２逡逑．１．２確定反應(yīng)時(shí)間逡逑稱取不同反應(yīng)時(shí)間得到的聚合物ＩＩＰ－ＭＰＭＳ／Ｓｉ０２置于一定濃度的Ｆｅ３＋中，d拱櫛揭歡問(wèn)奔淙∩锨逡汗瞬馓胱優(yōu)ǘ齲撲慍鼉酆銜锏奈接κ奔湮嶂�，吸笖囌n葜�，画畴h秸咧淶淖暉跡�，两者关系壤_跡玻保靛邋五義希

本文編號(hào)：2653466