雙酚A表面分子印跡聚合物的制備、性能及應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:雙酚A表面分子印跡聚合物的制備、性能及應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:雙酚A(BPA)作為一種熟知的具有內(nèi)分泌干擾作用的類雌性激素,可通過(guò)環(huán)境、飲食等途徑使人們?cè)馐苤苯踊驖撛诘慕】碉L(fēng)險(xiǎn)。因此檢測(cè)監(jiān)控食品飲料樣品中的雙酚A對(duì)保障人體健康具有重要意義。但雙酚A在飲料等樣品中的濃度極低,在分析測(cè)定前需要對(duì)待測(cè)樣品富集分離,因此發(fā)展快速、吸附量大、可重復(fù)利用率高、選擇性好的特定分離富集材料十分必要。本文旨在研究BPA的兩種分子印跡聚合物的制備方法及性能,及將其作為固相萃取的新型填料應(yīng)用于復(fù)雜樣品中痕量BPA的富集分離,并建立了分子印跡-固相萃取-高效液相色譜測(cè)定水樣、飲料中BPA的新方法。主要研究結(jié)果如下: 以四溴雙酚A為虛擬模板、4-乙烯基吡啶為功能單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑、介孔MCM-48納米球作“納米反應(yīng)器”及硬模板,運(yùn)用浸漬策略和刻蝕技術(shù)制備中空多孔虛擬分子印跡聚合物(HPDMIP)。通過(guò)傅立葉紅外光譜、掃描電鏡、熱重、氮?dú)馕矫摳、透射電鏡等表征方法對(duì)制備的印跡聚合物的物理形貌、化學(xué)特性等進(jìn)行了表征。 對(duì)合成的]HPDMIP進(jìn)行了吸附性能評(píng)價(jià),結(jié)果表明該印跡聚合物對(duì)雙酚A具有較高的吸附容量(Qmax為445μmol g-1)、快的吸附速率(15mmin接近95%)以及可多次重復(fù)利用(重復(fù)利用6次后的回收率大于90%)等特點(diǎn);吸附機(jī)理研究表明,在中空多孔虛擬印跡聚合物HPDMIP中存在著兩種結(jié)合位點(diǎn);將制備的中孔虛擬模板印跡聚合物應(yīng)用于固相萃取,并以此建立了DHPMIP-SPE-HPLC測(cè)定環(huán)境水樣中BPA的新方法,方法的加標(biāo)水樣的回收率在95-105%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于6%,檢測(cè)限為3ng mL- 利用水熱法合成磁性納米粒子為載體,以正硅酸乙酯(TEOS)為交聯(lián)劑,雙酚A為印跡模板,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)為功能單體,一步法直接合成了磁性硅膠表面分子印跡。通過(guò)紅外光譜、透射電鏡、掃描電鏡、磁性分析等對(duì)該材料的性質(zhì)進(jìn)行了表征,評(píng)價(jià)了該合成材料的吸附性能。結(jié)果表明:合成的磁性硅膠表面分子印跡對(duì)BPA有較大的吸附容量(280μmol g-1),及較快的吸附速率。將制備的聚合物材料用于磁性固相萃取,用于富集分離飲料中痕量BPA,并結(jié)合高效液相色譜(HPLC)技術(shù),建立了測(cè)定水果及飲料中BPA的新方法。系統(tǒng)優(yōu)化了萃取過(guò)程中萃取劑用量、洗脫劑種類、等對(duì)萃取效果的影響,研究表明,最大萃取體積可達(dá)800mL。在BPA類似物共存條件下,磁性硅膠表面分子印跡表現(xiàn)出對(duì)BPA高的選擇性萃取效果和重復(fù)利用率;建立的磁性固相萃取-高效液相色譜法用于水果及飲料中BPA的測(cè)定方法,方法的線性范圍為5.7~2280ng m-1,相關(guān)系數(shù)大于0.999,BPA的檢測(cè)限為3ng mL-1。加標(biāo)法測(cè)定飲料樣品中的BPA回收率在93.5~110.3%之間。
【關(guān)鍵詞】:分離富集 分子印跡 虛擬模板 固相萃取 雙酚A
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:O631.3
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-14
- 第一章 綜述14-38
- 1.1 雙酚A的概述14-20
- 1.1.1 雙酚A性質(zhì)14
- 1.1.2 雙酚A的生產(chǎn)及用途狀況14-15
- 1.1.3 雙酚A的毒性及危害15-16
- 1.1.4 雙酚A的檢測(cè)及富集分離方法16-20
- 1.1.4.1 雙酚A的檢測(cè)方法17
- 1.1.4.2 雙酚A的富集濃縮分離技術(shù)17-20
- 1.2 分子印跡聚合物技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用20-27
- 1.2.1 分子印跡聚合物制備原理20-22
- 1.2.1.1 共價(jià)法21
- 1.2.1.2 非共價(jià)法21
- 1.2.1.3 半共價(jià)法21-22
- 1.2.2 雙酚A分子印跡聚合物的主要制備方法22-25
- 1.2.2.1 本體聚合22
- 1.2.2.2 原位聚合22
- 1.2.2.3 懸浮聚合22
- 1.2.2.4 沉淀聚合22-23
- 1.2.2.5 表面印跡聚合23-24
- 1.2.2.6 中空分子印跡24
- 1.2.2.7 磁性表面印跡聚合物24-25
- 1.2.3 分子印跡聚合物的固相萃取應(yīng)用25-27
- 1.3 本論文的構(gòu)思和研究意義27-29
- 1.3.1 選題目的和意義27
- 1.3.2 主要研究結(jié)果和創(chuàng)新點(diǎn)27-29
- 參考文獻(xiàn)29-38
- 第二章 中空多孔虛擬分子印跡聚合物的制備及固相萃取-液相色譜法測(cè)定自來(lái)水中雙酚A38-56
- 2.1 引言38-39
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分39-44
- 2.2.1 試劑與儀器39-40
- 2.2.2 中空多孔虛擬分子印跡聚合物的制備40
- 2.2.2.1 介孔MCM-48納米球的合成40
- 2.2.2.2 HPDMIP及HPNIP的制備40
- 2.2.3 HPDMIP及HPNIP的表征40-41
- 2.2.3.1 氮?dú)馕矫摳奖碚?BET)40
- 2.2.3.2 透射電鏡(TEM)40
- 2.2.3.3 掃描電鏡(SEM)40-41
- 2.2.3.4 傅里葉變換紅外光譜分析(IR)41
- 2.2.3.5 熱重分析(TGA)41
- 2.2.3.6 色譜分析41
- 2.2.4 HPDMIP和HPNIP吸附性能初步評(píng)價(jià)41-42
- 2.2.4.1 吸附熱力學(xué)試驗(yàn)41-42
- 2.2.4.2 動(dòng)力學(xué)吸附試驗(yàn)42
- 2.2.4.3 HPDMIP對(duì)BPA結(jié)構(gòu)類似物的吸附選擇性試驗(yàn)42
- 2.2.5 樣品前處理42-43
- 2.2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制42
- 2.2.5.2 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液配制42-43
- 2.2.5.3 環(huán)境樣品的采集和存儲(chǔ)43
- 2.2.6 中空多孔虛擬模板表面印跡聚合物固相萃取柱的性能評(píng)價(jià)43-44
- 2.2.6.1 固相萃取過(guò)程43
- 2.2.6.2 虛擬模板表面印跡聚合物固相萃取柱的選擇性43
- 2.2.6.3 虛擬模板表面印跡聚合物固相萃取柱的重復(fù)利用性能43
- 2.2.6.4 方法可行性及實(shí)際水樣檢測(cè)43-44
- 2.3 結(jié)果與討論44-52
- 2.3.1 HPDMIP的合成44-45
- 2.3.2 HPDMIP的表征45-47
- 2.3.2.1 傅里葉變換紅外光譜分析45
- 2.3.2.2 掃描電鏡表征結(jié)果45-46
- 2.3.2.3 透射電鏡表征結(jié)果46
- 2.3.2.4 熱分析46
- 2.3.2.5 BET表征分析46-47
- 2.3.3 HPDMIP性能評(píng)價(jià)47-50
- 2.3.3.1 HPDMIP的吸附熱力學(xué)47-49
- 2.3.3.2 SMIP的吸附動(dòng)力學(xué)49
- 2.3.3.3 HPDMIP和HPNIP對(duì)BPA及其類似物的吸附選擇性49-50
- 2.3.4 中空多孔虛擬模板分子印跡聚合物固相萃取柱的性能評(píng)價(jià)50-52
- 2.3.4.1 中空多孔虛擬模板分子印跡聚合物固相萃取柱的選擇性50-51
- 2.3.4.2 虛擬模板分子印跡聚合物固相萃取柱的重復(fù)利用性能51
- 2.3.4.3 方法可行性及實(shí)際水樣檢測(cè)51-52
- 2.4 本章小結(jié)52-53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 第三章 磁性表面分子印跡聚合物的合成、表征和性能評(píng)價(jià)56-68
- 3.1 引言56-57
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分57-64
- 3.2.1 試劑與儀器57-58
- 3.2.2 磁性表面分子印跡聚合物的合成58
- 3.2.2.1 磁性納米顆粒的合成58
- 3.2.2.2 磁性表面分子印跡聚合物的合成58
- 3.2.3 材料的表征和儀器58-59
- 3.2.3.1 掃描電鏡(SEM)58
- 3.2.3.2 透射電鏡(TEM)58
- 3.2.3.3 傅里葉變換紅外光譜分析(IR)58-59
- 3.2.3.4 色譜分析59
- 3.2.3.5 磁性測(cè)定59
- 3.2.4 磁性表面印跡聚合物材料吸附性能的初步評(píng)價(jià)59-61
- 3.2.4.1 紅外光譜60
- 3.2.4.2 掃描電鏡60-61
- 3.2.4.3 透射電鏡61
- 3.2.4.4 磁性分析61
- 3.2.5 磁性表面印跡聚合物吸附性能的初步評(píng)價(jià)61-64
- 3.2.5.1 磁性表面印跡聚合物材料的吸附熱力學(xué)61-62
- 3.2.5.2 Fe_3O_4@MIP的吸附動(dòng)力學(xué)62-63
- 3.2.5.3 Fe_3O_4@MIP的選擇性吸附63-64
- 3.4 本章小結(jié)64-65
- 參考文獻(xiàn)65-68
- 第四章 磁性固相萃取分離富集飲料及水果中的雙酚A68-79
- 4.1 引言68-69
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分69-71
- 4.2.1 試劑與儀器69
- 4.2.2 雙酚A標(biāo)樣配制69-70
- 4.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制69
- 4.2.2.2 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液配制69-70
- 4.2.3 色譜分析條件70
- 4.2.4 環(huán)境樣品的采集和處理70
- 4.2.5 磁性固相萃取柱的性能評(píng)價(jià)70-71
- 4.2.5.1 固相萃取過(guò)程70
- 4.2.5.2 磁性固相萃取柱洗脫條件優(yōu)化70-71
- 4.2.5.3 磁性固相萃取柱穿漏體積71
- 4.2.5.4 磁性表面印跡聚合物與空白印跡聚合物固相萃取柱效果比較71
- 4.2.5.5 磁性固相萃取柱的重復(fù)利用性能71
- 4.2.5.6 方法可行性及實(shí)際水樣檢測(cè)71
- 4.3 結(jié)果與討論71-75
- 4.3.1 磁性表面印跡聚合物固相萃取柱洗脫條件優(yōu)化71-72
- 4.3.2 磁性表面印跡聚合物固相萃取柱穿漏體積72-73
- 4.3.3 磁性表面印跡聚合物與空白印跡聚合物固相萃取柱效果比較73
- 4.3.4 磁性表面印跡聚合物固相萃取柱的重復(fù)利用性能73-74
- 4.3.5 方法可行性評(píng)價(jià)及實(shí)際樣品檢測(cè)74-75
- 4.4 本章小結(jié)75-76
- 參考文獻(xiàn)76-79
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79-80
- 致謝80
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):270650
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