離子印跡聚合物(Ion imprinted polymers,IIPs)是一種具有三維空間結(jié)構(gòu),對(duì)目標(biāo)離子有更強(qiáng)親和力的聚合材料。該材料通�？赏ㄟ^(guò)模板離子與功能單體螯合,經(jīng)交聯(lián)聚合、模板洗脫后獲得。IIPs由于具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、特異識(shí)別與高選擇性等特點(diǎn),在重金屬污染處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,IIPs的印跡位點(diǎn)分布不均、印跡位點(diǎn)包埋過(guò)深以及印跡材料傳質(zhì)效率低等問(wèn)題,限制了IIPs對(duì)重金屬離子的選擇吸附以及后續(xù)應(yīng)用。因此,在IIPs的制備過(guò)程中,亟須采取一種理想的IIPs制備方法,解決印跡位點(diǎn)包埋,改善模板離子的洗脫效果,促進(jìn)印跡位點(diǎn)均勻分布,提高IIPs的傳質(zhì)效率,發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)異性能。近年來(lái)開(kāi)發(fā)了多種IIPs制備方法,通過(guò)優(yōu)化制備IIPs的組裝、聚合方式,克服了制備過(guò)程中的部分難點(diǎn),保證IIPs特異識(shí)別選擇性的同時(shí),大幅提升了IIPs的吸附性能。IIPs制備方法主要包括基于逐步聚合機(jī)理的溶膠-凝膠法和基于連鎖聚合機(jī)理的自由基聚合法。溶膠-凝膠制備方法反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)過(guò)程易控,產(chǎn)物有良好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)預(yù)定性,得到了廣泛應(yīng)用。結(jié)合溶膠-凝膠法制備IIPs的工藝途徑大致可分為...

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圖4表面印跡法制備離子印跡聚合物示意圖

表1溶膠-凝膠法制備離子印跡聚合物的工藝特點(diǎn)Table1Characteristicsofsol-gelmethodforpreparingIIPsPreparationprocessAdvantagesDisadvantagesEmbedding....

圖3共聚法制備Hg-IIPs過(guò)程的示意圖[32]

共聚法制備IIPs的基本合成過(guò)程(以Hg-IIP合成為例[32])如圖3所示。通過(guò)共聚法制備的印跡材料表面較為粗糙,同時(shí)具有較大的比表面積,有利于所形成的空腔對(duì)模板離子的捕獲與吸附。該方法的制備過(guò)程中,對(duì)功能單體有較高要求,功能單體與模板離子間具有較強(qiáng)的親和力,從而能形成穩(wěn)定絡(luò)合....

圖2包埋法制備Cd-IIPs過(guò)程示意圖[28]

Li等[28]通過(guò)包埋法,一步合成Cd(Ⅱ)印跡-介孔二氧化硅(Cd-IMS)。模板離子Cd2+在雙氨基官能團(tuán)的配體固定下與TEOS在超純水中均勻混合,經(jīng)水解、縮聚,最終獲得一種六角形、通道壁上布滿(mǎn)印跡位點(diǎn)的介孔硅材料,具體合成過(guò)程如圖2所示。該制備方法通過(guò)調(diào)節(jié)原料的配比,可“一....

圖1離子印跡過(guò)程示意圖[24]

該制備方法的優(yōu)勢(shì)主要在于:(1)反應(yīng)條件溫和,容易進(jìn)行摻雜實(shí)驗(yàn)[23];(2)結(jié)構(gòu)功能可控,通過(guò)改變化學(xué)組分與計(jì)量,可制備復(fù)雜組分或結(jié)構(gòu)的聚合物。本文將重點(diǎn)介紹離子印跡聚合物的溶膠-凝膠法制備;闡述溶膠-凝膠法所制備的典型重金屬離子印跡聚合物的選擇性識(shí)別性能;最后指出該方法現(xiàn)階段....

本文編號(hào)：3947253