硅胶表面乙胺嘧啶分子印迹聚合物的制备及其性能研究

以表面接枝乙烯基的硅胶作为载体,以甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,乙胺嘧啶为模板分子,合成一种具有选择性识别乙胺嘧啶的印迹聚合物。用红外光谱对活化硅胶和烷基化硅胶进行表征,通过静态吸附、Scatchard分析对聚合物的吸附行为进行分析。并对印记效率进行了评价。结果表明,印迹聚合物存在两类不同的结合位点,该印迹聚合物对模板分子具有特异吸附性能,印迹效率为64.24%。     

表面分子印迹材料制备研究进展

表面分子印迹技术是通过把分子识别位点建立在印迹材料的表面,来提高识别位点与印迹分子的结合速度,进一步加强印迹材料吸附分离效率。从无机硅胶材料和聚合物材料两方面综述了表面分子印迹材料制备技术发展现状,着重评述了表面分子印迹聚合物微球的制备方法及相应产品的性能,并指出表面分子印迹技术存在的不足。     

乙酰水杨酸分子印迹聚合物微球的制备及性能研究

以乙酰水杨酸为模板分子,采用沉淀聚合的方式制备了对乙酰水杨酸具有高选择性和亲和性的分子印迹聚合物微球。通过紫外光谱分析法考察了模板分子与功能单体作用规律,优选了功能单体与配合比例。等温吸附实验的结果显示,与相应的空白聚合物相比,印迹聚合物对模板分子具有更高的亲和性;Scatchard数学模型分析的结果表明,印迹聚合物中主要存在一类亲和性质相同的结合位点,其最大表观结合量为37.97 mg/g。选择性吸附实验表明,制备的印迹聚合物对模板分子具有良好的选择性识别能力。     

邻苯二甲酸二丁酯印迹吸附材料的合成及性能评价

在硅胶表面通过乙烯基三甲氧基硅烷接枝,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为模板分子,丙烯酸为功能单体制备了DBP印迹聚合物。采用紫外光谱法(UV)研究单体与模板间的相互作用,扫描电子显微镜表征印迹聚合物的表面形貌,红外光谱分析聚合物的结构特征。用平衡吸附实验方法研究聚合物对DBP的结合性能,用Scatchard法分析了MIP-DBP的吸附解离常数(Kd)和吸附容量(Q)。结果表明,高亲和位点的解离常数Kd1=1.141 mmol/L,最大表观吸附量Qmax1=159.75μmol/g。低亲和位点的解离常数Kd2=3.697 mmol/L,最大表观吸附量Qmax2=299.66μmol/g。制备的印迹聚合物对DBP的结构类似物邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二甲氧乙酯(DMOP)的分离因子(α)分别为2.04和1.57,表现出较好的选择性识别能力。     

白杨素分子印迹聚合物的制备及其性能评价

以白杨素为模板分子,硅胶为载体,丙烯酰胺为功能单体,采用表面印迹法制备白杨素分子印迹聚合物。并通过红外光谱测定,吸附实验等对印迹聚合物进行表征及性能评价。静态吸附实验表明,印迹聚合物对模板分子的吸附量远远高于非印迹聚合物;印迹聚合物及非印迹聚合物对白杨素、氯霉素、甲砜霉素的选择吸附表明,所制备的分子印迹聚合物对白杨素有特异性吸附效果。     

异丙酚分子印迹聚合物的制备及其结合特性

采用分子印迹技术制备了异丙酚分子印迹聚合物,并考察其结合特性和选择性。以异丙酚为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,甲苯、正己烷为溶剂合成异丙酚分子印迹聚合物。通过平衡吸附实验,研究了异丙酚分子印迹聚合物的结合特性和选择性。Scatchard模型分析表明,在该聚合物中存在对异丙酚有不同亲和力的两类作用位点。此聚合物与异丙酚的结合要优于麝香草酚。此方法可合成异丙酚分子印迹聚合物,通过结合实验和对底物选择性考察,表明该聚合物对异丙酚具有良好的选择性。     

磁性铯离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以Cs(Ⅰ)为模板离子,磁性Fe3O4@TiO2@SiO2微球为基底,羧化壳聚糖为功能单体,采用表面离子印迹技术制备并表征了铯离子印迹聚合物(Cs(Ⅰ)-MIIP),并研究了其对溶液中铯离子的吸附性能.实验结果表明,在25℃时吸附平衡时间为3h,平衡吸附量可达70.88 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型.Cs(Ⅰ)-MIIP对铯离子的吸附选择性明显高于非印迹材料.将Cs(Ⅰ)-MIIP应用于盐湖卤水中的研究表明其对铯离子的吸附量可达5.3 mg/g,吸附率为74.65％,具有一定的应用前景.     

焦性没食子酸分子印迹聚合物的制备与吸附特征研究

以焦性没食子酸为模板分子,丙烯酸为功能单体,甲醇为溶剂,研究了模板分子与功能单体的结合比例,表明焦性没食子酸和丙烯酸之间通过氢键形成1∶1型配合物。在模板分子与功能单体、交联剂物质的量的比为1∶4∶20的条件下,采用沉淀聚合法制备了焦性没食子酸分子印迹聚合物微球。静态吸附实验表明,可制备出吸附量大且特异性识别能力较高的分子印迹聚合物,对焦性没食子酸有较高的亲和性和选择性。采用恒温振荡平衡吸附法以及Scatchard分析研究了聚合物的吸附特征,结果表明焦性没食子酸分子印迹聚合物在水环境下存在2种吸附位点,最大表观吸附量分别为7.5516μg/mg和11.9225μg/mg,平衡离解常数分别为9.2720×10-3mmol/L和0.1892 mmol/L。     

加替沙星分子印迹聚合物的制备及其性能研究

以加替沙星为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,聚乙烯醇为分散剂,氯仿为溶剂,悬浮聚合法制备了分子印迹聚合物。通过静态吸附,动态吸附及选择性吸附对制备的聚合物进行性能测定,并且通过Scatchard分析以对聚合物的吸附行为进行分析。结果表明,印迹聚合物有两类结合位点,为多分子层吸附过程,对目标分子具有良好的选择性。     

槲皮素表面分子印迹聚合物的合成及性能研究

以槲皮素为模板分子、硅胶为表面载体、丙烯酰胺为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用沉淀聚合法制备槲皮素表面分子印迹聚合物。扫描电镜观察聚合物形貌,表明印迹空穴的存在。等温吸附及洗脱实验证明所得表面印迹材料具备较好的特异性吸附性能,当吸附液浓度为3 mg/mL时,印迹材料对槲皮素的吸附量可以达到31.9 mg/g,本研究可为天然药物中黄酮类槲皮素成分的提取分离提供新思路与新方法。     

新型除氟吸附材料的研究进展

半导体、稀土开采等行业所排放的氟废水所引发氟中毒现象备受关注。吸附法是去除废水中氟离子的有效方法之一,但传统吸附剂存在吸附容量低、选择性差等缺点,亟需研发具有高吸附容量、可再生且无二次污染的吸附材料。本文归纳了一些新型吸附材料,如高分子材料吸附剂、生物炭、层状双氢氧化物、工业废弃物、纳米材料及其改性材料在含氟废水中的研究应用;总结了这些改性材料的制备过程,介绍了这些材料吸附除氟的能力,分析了新型吸附材料吸附除氟的机理以及共存离子干扰、pH适用范围等影响因素,并指出了材料制备存在的问题,提出了制备对氟离子具有高选择性能的改性吸附材料的发展方向和材料循环利用所需解决的重要问题。     

离子印迹聚合物研究进展

回顾了离子印迹聚合物方面的主要研究内容和成果。由于离子印迹聚合物具有预定识别性,制备简单、价格低廉、稳定性好,对模板离子表现出较高的选择性和亲和性,在离子分离、富集以及传感识别等领域有着广泛的应用前景。介绍了离子印迹技术的原理,并依据模板离子种类的不同（主族金属离子、过渡金属离子、稀土金属离子、锕系金属离子、阴离子等）,对各离子印迹聚合物的制备方法、吸附特性和应用性能进行了综述,并展望了离子印迹聚合物的发展方向。     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

氧化石墨烯/天然高分子复合吸附材料在水处理中的应用

近年来,氧化石墨烯(GO)复合吸附材料在水处理方面得到了广泛研究.由GO和天然高分子组成的复合材料具有吸附能力强、机械稳定性好等优点,且表面改性的GO可以进一步提高其吸附稳定性和吸附能力.介绍了GO/天然高分子复合吸附材料的制备方法;总结了GO表面官能团,如巯基、氨基、羧基等对吸附材料吸附性能的影响;综述了GO与壳聚糖、纤维素、海藻酸钠、木质素等天然高分子形成的复合吸附材料对水中染料和重金属离子处理的应用;最后对GO/天然高分子复合吸附材料在实际应用中的发展方向提出了展望.     

改性吸附剂去除废水中磷的应用研究进展

去除废水中过量的磷可以减缓水体富营养化。吸附除磷因具有能耗低、容量大、污染少等优点而备受关注，改性吸附剂则可在此基础上提高除磷的靶向性，拓宽操作条件，增大吸附容量。本文分析了改性硅酸盐类、改性金属氧化物类、改性固体废弃物类和聚合物类4类除磷吸附剂的改性方法和吸附性能。硅酸盐类吸附材料以及固体废弃物类材料除磷效果略差，但因来源丰富、价格低廉而具有极大的吸引力。聚合物类吸附剂具有高吸附容量、高选择性，但价格昂贵。金属（氢）氧化物具有出色的磷酸盐吸附性能，且选择性好、吸附速度快，这些化合物已被掺入到沸石、介孔二氧化硅和生物炭等材料中，进一步增强其吸附性能，并在工程材料应用中取得重大突破，主要包括磁性吸附剂和颗粒吸附剂。4类吸附剂的作用机理可归纳为两种：一种是吸附剂上的金属与磷酸盐离子发生配位反应，形成沉淀；另一种是酸性条件下吸附剂上的羟基质子化，使羟基带正电，质子化的羟基通过静电吸引使磷得以去除。通过对不同类别吸附剂的吸附特性进行对比分析，提出将高分子技术运用到吸附剂制备过程中，开发同时具有较强解吸能力的改性吸附剂将成为除磷吸附剂研究的新热点。     

硅基吸附剂处理含镉废水的研究进展

硅基材料具有高比表面积、多介孔孔道及良好的热稳定性,将其作为吸附剂能够解决许多环境保护问题,因此近年来受到人们的广泛关注。本文主要综述了硅基材料对废水中镉离子吸附的研究进展,对比分析了有机物、无机物、聚合物等不同改性硅材料对溶液中镉离子的去除能力及吸附机理,并通过吸附等温线与动力学模型比较了各类吸附剂的吸附容量及吸附过程。分析表明,材料表面亲水性及官能团的增加有利于去除水体中的镉离子,指出制备高选择性、高吸附量的材料以及提高可回收性将是硅基材料改性修饰的研究热点。此外,提出了一些工业副产品及生物吸附剂对镉离子同样有良好的吸附能力,制备以工农业废弃物为原料的新型硅材料也将成为硅基吸附剂的一个主要研究方向。     

硅材料表面印迹技术研究进展

综述了近年来通过把分子识别位点建立在基质材料的表面,来提高识别位点与印迹分子的结合速度,进一步加强印迹材料吸附分离效率的分子印迹技术,即表面印迹技术的研究进展。主要从以硅为基质材料方面综述了表面分子印迹技术的发展现状,对最近几年基于硅表面修饰的分子印迹技术的制备与应用的最新进展进行了总结与评述,并对其将来的发展进行了展望。     

紫外光诱导接枝共聚制备离子识别性聚丙烯微孔膜

以聚丙烯微孔膜(MPPM)为支撑,采用物理包埋和紫外光诱导共价键合组合法固定光引发剂,再通过紫外光诱导接枝共聚制得离子印迹复合膜。考察了制备条件对离子印迹聚合物接枝量的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)-能量色散X射线光谱仪(EDX)对复合膜表面及截面离子印迹聚合物的分布进行了分析。静态水接触角和纯水通量实验结果显示,离子印迹复合膜具有良好的表面亲水性和渗透性,纯水通量可达(2 077±77)L/(m2.h)。再生性研究表明,离子印迹复合膜具有良好的再生性能,10次吸附-脱吸附循环后,膜对Pb(Ⅱ)的吸附量和选择性系数分别能维持在90%和80%以上。     

煤化工VOCs吸附处理技术研究进展及展望

煤化工产生的挥发性有机物VOCs气体成分复杂且有毒有害,为了避免煤化工VOCs及其光化学产物对环境和人体健康产生危害,通过分析VOCs气体的排放控制及处理技术,指出煤化工VOCs吸附技术是可以控制VOCs排放、回收吸附材料及回收有价值VOCs的经济、有效的VOCs去除技术。通过分析煤化工VOCs吸附的物理与化学过程及其影响因素、解吸附的过程与方法,对常用的吸附材料的改性研究及发展进行了综述,通过对比不同吸附装置的结构、吸附特点及优缺点,将煤化工VOCs吸附技术与其他技术的组合实际工程应用进行了比较分析,并展望了吸附技术的未来研究方向。影响吸附过程的因素有吸附材料的结构特性、表面化学性质及亲疏性热稳定性等物理化学特性,被吸附物质VOCs的分子特性、吸附剂与吸附质之间的相互作用、不同吸附质之间的相互竞争、吸附环境等;物理吸附过程包括外表面传值吸附阶段、内部表面扩散阶段、不同孔径孔隙之间的平衡阶段;吸附剂微孔提供了主要的吸附位点,而中孔及大孔则增强了VOCs的扩散通道。吸附材料经过适当改性具有优异的VOCs吸附能力;采用H2O2浸渍法改性可提高活性炭纤维表面含氧官能团含量,吸附能力增强;采用具有强氧化性的浓硫酸等改性使活性炭表面具有含氧基团,增强活性炭对氮的吸附能力;用碱性氢氧化物改性的活性炭增加了比表面积,用酸改性可增加表面官能团,用KOH活化可获得更好的孔隙率。需要针对VOCs种类、浓度、流量及排放量等特性选择适合的吸附装置。吸附技术是控制煤化工VOCs排放和回收有价值VOCs再利用的经济、有效且具有前景的技术,可与其他技术组合处理VOCs气体,进行有利用价值VOCs气体的回收利用,实现VOCs废气排放达标。吸附技术未来研究重点是吸附材料改性(或定向改性)、新型改性方法及新型吸附材料研究、高效低成本吸附装置研究、多组分吸附质同时脱除研究,并提出了多组分VOCs吸附及解吸附的复合吸附装置研究思路。