铅离子印迹聚合物的制备、表征及其在水溶液中的吸附行为研究

以Pb2+为模板,壳聚糖为单体,硅胶为载体,γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶法制备了Pb2+ 印迹聚合物.采用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)、紫外光谱法、扫描电镜对Pb2+ 印迹和非印迹聚合物的表面形貌和结构进行表征;并用电感耦合等离子体原子发射光谱法考察了吸附酸度、吸附剂用量、静置时间等对聚合物吸附性能的影响;研究了印迹聚合物在混合溶液中对Pb2+ 的选择性,比较了印迹和非印迹聚合物的吸附容量;并提出了印迹聚合物的印迹吸附机理.在最佳吸附酸度pH=4.5时,0.3 g 吸附剂吸附5 h达到平衡,Pb2+印迹聚合物对模板离子具有较高的选择性,其饱和吸附容量是非印迹聚合物的2倍.     

磁性铅(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe_3O_4@SiO_2微球为载体、Pb(Ⅱ)为模板、甲基丙烯酸和水杨醛肟为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性铅(Ⅱ)离子表而印迹聚合物,并通过对比证实了印迹聚合物对Pb(Ⅱ)的良好吸附性能和选择识别能力。当温度为277 K~286 K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在4 h达到吸附平衡,最大吸附量为81.83 mg/g;当Pb(Ⅱ)浓度为300 mg·L~(-1),2倍的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)与之共存时,印迹聚合物对Pb(Ⅱ)仍有较高的选择性,相对选择性系数分别为2.79、4.55和4.70。将印迹聚合物重复利用5次后,吸附量的损失约为8%。     

磁性氧化石墨烯/MIL-101(Cr)表面金属离子印迹聚合物制备及其对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)选择性吸附

本文以磁性氧化石墨烯/MIL-101(Cr)复合材料为载体,以Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)模板,多巴胺(DA)为功能单体,采用表面印迹技术成功制备一种对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)具有高选择吸附性能的磁性离子印迹聚合物。 采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和振动样品磁强计等技术对该磁性离子印迹聚合物的形貌、粒径大小和磁性能进行表征。 详细探讨了该磁性离子印迹聚合物对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附动力学、等温吸附性能及吸附选择性,结果表明该磁性离子印迹聚合物对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为144.92和322.58 mg/g。 优化了磁固相萃取条件,该磁性离子印迹聚合物成功用于水样中微量Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的分离和检测,Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的回收率分别为81.99%~89.91%和81.24%~95.15%。     

铅(Ⅱ)离子印迹复合膜的制备及其性能研究

以聚丙烯微孔膜(MPPM)为支撑,采用共价表面修饰和离子印迹技术,制备了Pb(Ⅱ)离子印迹复合膜.首先通过紫外光引发丙烯酸接枝聚合,在MPPM表面引入羧基;然后基于羧基和氨基的反应,将壳聚糖共价接枝到MPPM表面;再以Pb(Ⅱ)为模板离子、环氧氯丙烷为交联剂,通过配位键作用形成离子印迹位点.制备过程通过ATR-FTIR和XPS分析得到了证实.利用扫描电子显微镜(SEM)-能量色散X射线光谱仪(EDX)对膜表面及截面的形貌及元素分布进行了分析.静态水接触角和纯水通量实验结果显示,印迹复合膜具有良好的表面亲水性和渗透性,在离子印迹聚合物接枝率为174.4μg/cm2时,水通量高达2659±58 L/(m2.h).印迹复合膜对Pb(Ⅱ)离子的吸附亲和性和渗透选择性分别通过平衡结合实验和竞争渗透实验进行评价.与非印迹复合膜相比,印迹复合膜对Pb(Ⅱ)离子展现出更强的吸附亲和性,更快的吸附速率及更好的渗透选择性,以Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)作为竞争离子,其渗透选择性因子分别为3.43和3.93.     

铅(Ⅱ)印迹聚合物制备及其对铅(Ⅱ)的选择性吸附研究

以Pb2+为模板离子,顺丁烯二酸(MA)为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了Pb2+印迹聚合物(IIP);用UV,FTIR,SEM对聚合物进行了表征,用火焰原子吸收光谱分析了IIP对Pb2+的选择性吸附;结果表明,聚合过程中发生了印迹作用,在室温下,溶液pH为5.4,吸附时间为60 min时,IIP对Pb2+的饱和吸附量可达到50.5 mg/g,吸附率达到90%;与相应非印迹聚合物(NIP)相比,IIP对Pb2+的吸附量增大并具有选择性,Pb2+与电荷相同及离子半径相近的Cd2+,Mn2+,Ni2+共存时,相对选择性系数分别为4.53,15.7,6.16;以HNO3(1+32)溶液作为解吸剂进行洗脱,解吸率可达99%;聚合物可作为吸附剂应用于环境水样中痕量Pb2+的分离富集。     

Cu(Ⅱ)印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球的制备与对Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以Cu(Ⅱ)为模板离子、丙烯腈为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,偶氮二异丁腈为引发剂,二乙烯苯为交联剂制备了铜离子印迹丙烯腈-co-苯乙烯微球(Cu-I-AN-co-St);用UV、FTIR、SEM和FAAS表征了聚合物和分析了Cu-I-AN-co-St对Cu(Ⅱ)的选择性吸附;结果表明,在室温下溶液pH为5～6,吸附时间为60 min时吸附达到平衡,最佳吸附条件下,饱和吸附容量可达到49.1 mg/g;以1 mol/L HCl溶液作为解吸剂其解吸率可达98%;与相应非印迹微球(NI-AN-co-St)相比,Cu(Ⅱ)I-AN-co-St对Cu(II)的吸附量增大并具有选择性;与电荷相同及离子半径相近的Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)共存时,其相对选择性系数分别为28.2,24.8,44.4。     

铅离子印迹聚合物选择性吸附特性的研究与应用

利用离子印迹技术以铅离子为模板,甲基丙烯酸为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备铅离子印迹聚合物。通过红外光谱和紫外光谱对该离子印迹聚合物进行表征,采用静态平衡吸附实验分析铅离子印迹聚合物的吸附性能和吸附选择性。实验结果表明:与非印迹聚合物相比较,Pb(II)印迹聚合物对Pb(II)具有较强的吸附能力和较好的吸附选择性,饱和吸附量为19.44mg/g,pH=6时吸附效果最好,达到吸附平衡的时间是7h;静态分配系数Kd和选择性系数k分别为1381ml/g和20.3。将该离子印迹聚合物应用于环境水样中铅离子测定时的预富集,结果满意。     

双模板铅离子印迹吸附剂的制备及其应用于环境水及沉积物样品中铅的选择性吸附

利用溶胶-凝胶法制备了一种双模板介孔Pb2+印迹吸附剂(Pb-CTMAB-imp).通过平衡吸附实验,研究了Pb-CTMAB-imp的吸附性能和对Pb2+的选择识别性能.结果表明,Cd2+存在时,Pb-CTMAB-imp对Pb2+的选择系数可以达到91,远高于只用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作为模板的印迹吸附剂(...     

表面印迹纳米磁性壳聚糖的制备及对Cu(Ⅱ)的吸附研究

将壳聚糖与自制的纳米四氧化三铁反应,加入一定量的铜盐使其与壳聚糖络合,再用环氧氯丙烷交联,用酸洗脱铜离子,得到表面印迹的纳米磁性壳聚糖.考察了阴离子、交联剂浓度对铜印迹效果的影响.用振动磁力仪及透射电镜对样品的性质进行表征.研究了表面印迹的纳米磁性壳聚糖对Cu2 的吸附性能.研究结果显示,用硝酸铜印迹制备的表面印迹纳米磁性壳聚糖吸附剂平均粒径为25nm,饱和磁化强度为98.56emu/g,壳聚糖含量为18.7%.吸附剂吸附容量大,吸附速度快.在Cu2 初始浓度为3.91mmol/L,pH为5时,15min即达到吸附平衡,以壳聚糖计Cu2 的饱和吸附量为4.07mmol/g,比纯壳聚糖粉高2倍.在含Zn2 或Cd2 、Pb2 的二元体系溶液中,离子印迹吸附剂对Cu2 具有明显的选择吸附性,而未印迹的纯壳聚糖粉几乎没有选择性.吸附剂易回收,重复使用性好,重复使用4次后,吸附量约保留最初饱和吸附量的98%.     

表面印迹法制备钴(Ⅱ)离子印迹硅胶及性能

采用表面印迹技术, 以Co(Ⅱ)离子作为印迹离子, 二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷为功能分子, 硅胶为支撑物, 环氧氯丙烷为交联剂, 在硅胶表面制备Co(Ⅱ)离子印迹硅胶材料, 利用红外光谱仪、扫描电镜和热重分析仪等进行了表征, 采用平衡吸附法研究了印迹硅胶材料的吸附性能和选择识别能力. 结果表明, 印迹硅胶材料和非印迹硅胶材料的最大吸附量分别为35.2和6.5 mg/g; 印迹硅胶材料对Co(Ⅱ)离子的吸附行为符合Langmuir模型; 20 min即可达到吸附平衡; 当pH=3.9~7.8时, 印迹硅胶材料保持了较好的吸附容量; 印迹硅胶材料对Co(Ⅱ)离子具有较强的选择性识别能力; 重复使用时性能稳定.     

识别三唑类农药的片段印迹聚合物的合成及在固相萃取中的应用

采用片段印迹技术, 合成了一系列对7种三唑类农药(三唑酮、烯唑醇、多效唑、烯效唑、戊唑醇、三唑醇和双苯三唑醇)具有识别能力的聚合物. 振荡平衡吸附实验表明, 以邻硝基苯酚为模板的聚合物(M1)对上述7种农药具有最佳的选择性吸附性能. 根据分析物结构对片段印迹聚合物吸附能力的影响, 提出了片段印迹聚合物的识别机理: 三唑类化合物的分子片段末端苯环进入片段印迹聚合物的孔穴中, 同时其羟基与聚合物孔穴外的功能单体4-乙烯基吡啶上的氮原子形成氢键, 二者的协同作用实现对目标分子的选择性识别, 其中分析物末端苯环和聚合物孔穴的匹配是影响片段聚合物识别能力的主要因素. 将基质固相分散(MSPD)与以M1为吸附剂的分子印迹固相萃取(MISPE)联用, 用于土壤样品的前处理. 在3种添加水平下, 各分析物的回收率均为75%~102%, 相对标准偏差为3%~9%(n=5), 方法检出限(信噪比等于3)0.9~15 μg/kg. 表明该分析方法结合了MSPD的快速提取和MISPE的高选择性的特点.     

电子束辐射聚合制备槲皮素-镍(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物及其识别性能研究

以电子束为辐照射线源,采用辐射聚合法成功制备了槲皮素-Ni(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物.通过紫外光谱研究了槲皮素与Ni(Ⅱ)之间的配位结构、配位作用方式及配位比,并按照1∶2的比例形成稳定配合物,同时也验证了槲皮素、Ni(Ⅱ)及功能单体甲基丙烯酸三者发生了金属配位印迹作用.利用红外光谱对产物的结构进行了表征.透射电镜、扫描电镜、吸附动力学实验分别考察辐射剂量对聚合物的微观形貌、吸附动力学性能的影响,结果表明辐射剂量对印迹聚合物的吸附性能有显著影响.同时选择性吸附实验结果显示该印迹聚合物对槲皮素-Ni(Ⅱ)配合物表现出明显的吸附选择性和特异性,最大结合量可达82.22μmol/g.对黄芩素和柚皮素的吸附选择性较差,分离因子分别为3.915和5.443.     

铜离子印迹聚合物的制备及性能研究

在乙醇溶液中,以Cu(Ⅱ)为模板分子,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂采用分散聚合法制备铜离子印迹聚合物(Cu~(2+)-IIP),并通过傅里叶变换红外光谱、紫外光谱对聚合物的结构及性能进行了表征。考察了吸附时间、溶液初始浓度、pH值等因素对聚合物吸附性能的影响。实验表明,室温条件下,在pH=6,90min吸附达到平衡,其最大吸附量为1.42mmol/g;与非印迹聚合物相比,印迹聚合物有较大的吸附量及较好的选择性。因此,印迹聚合物在固相萃取、水处理等方面具有很好的应用前景。     

基于MoS2纳米花的表面离子印迹材料的制备及性能

以镉离子做模板离子,以多巴胺为功能单体和交联剂,通过多巴胺的自聚合反应,在二硫化钼(MoS₂)纳米花的表面形成一薄层镉离子印迹聚合物。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)以及比表面和孔径分布分析等表征了离子印迹材料(IIM)的形貌和结构,确证了印迹聚合层的生成。平衡吸附实验结果表明,由于IIM的印迹位点位于MoS₂纳米花的表面,可接触性好,因而IIM对镉离子结合速度快,吸附25 min即可达到平衡。同时,该印迹材料具有很好的印迹效果(印迹因子为6.877),对镉离子有很强的特异性识别能力,特异性结合量为518.1μmol/g。Scatchard模型分析表明印迹材料的结合位点对镉离子的亲和力不是均一的,可以分为高亲和力和低亲和力两部分。吸附等温模型分析表明,印迹材料对镉离子的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型,由该模型可以计算出其对镉离子的最大吸附量为1081.0μmol/g。本研究为制备对重金属离子具有高选择性吸附能力的印迹材料提供了一种简单、可靠的方法。     

葡萄球菌肠毒素B分子印迹聚合物的制备及其与蛋白质的结合性能

以葡萄球菌肠毒素B(SEB)蛋白为模板分子,以聚苯乙烯微球为基质,采用表面分子印迹法制备了SEB分子印迹聚合物.利用平衡吸附试验分析了SEB聚合物对目标蛋白的吸附能力及对类似底物的选择性;分析了该聚合物的吸附动力学,并利用扫描电镜观察了其形貌特征和颗粒尺寸.结果表明,经Scatchard模型分析求得的标题聚合物的最大表观结合量Qmax为3.23mg/g;所制备的SEB分子印迹聚合物呈微球形,粒径约为1²μm,对SEB蛋白具有较好的吸附性和特异选择性.     

合成引发方式对槲皮素-钴(Ⅱ)配位印迹聚合物结构与性能的影响

以槲皮素-钴(Ⅱ)的配合物为模板分子,在强极性甲醇溶剂中分别采用低温光引发和高温热引发聚合制备槲皮素-钴(Ⅱ)配位印迹聚合物.紫外-可见光谱分析确定了槲皮素与钴(Ⅱ)形成配合物的最佳配位比.根据印迹聚合物的平衡结合量优化功能单体丙烯酰胺用量.利用红外光谱、透射电镜和平衡结合实验,考察不同引发方式对聚合物的结构、微观形貌及结合性能的影响.进一步通过特异吸附容量和印迹指数确定,低温光引发聚合更适于配位分子印迹聚合物的制备.同时研究了不同阳、阴离子对印迹聚合物选择识别性的影响.结果表明光引发的金属配位分子印迹聚合物具有良好的吸附选择性,印迹指数可达3.919.     

微波辅助反相乳液法合成镉离子印迹聚合物及其固相萃取性能研究

以β-环糊精和丙烯酰胺为功能单体,环氧氯丙烷为交联剂,过硫酸铵为引发剂,通过微波辅助反相乳液法制备镉离子印迹聚合物(Cd(Ⅱ)-IIP),并用扫描电子显微镜观察其形貌特征,发现洗脱后Cd(Ⅱ)-IIP的表面存在复杂的孔隙结构,即Cd(Ⅱ)的特异性结合位点,使得Cd(Ⅱ)-IIP可识别并吸附Cd(Ⅱ)。吸附等温线结果表明,Cd(Ⅱ)-IIP的吸附过程符合Langmuir模型(r20.99)。用Scatchard模型分析其对Cd(Ⅱ)的吸附性能,发现Scatchard方程对Cd(Ⅱ)-IIP吸附过程的拟合结果呈线性关系,结合位点的离解常数KD为72.99 mg/L,最大表观结合能力Qmax为130 mg/g。优化得到最佳萃取条件为:以甲醇-乙酸(7∶1)为洗脱液,Cd(Ⅱ)质量浓度10μg/L,pH 7.0。该萃取柱重复使用5次后,萃取效率仍在70%以上。在竞争离子Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)存在下,萃取柱对不同离子的萃取效率分别为97.58%、15.07%、5.28%和40.2%,说明Cd(Ⅱ)-IIP具有良好的选择性。该方法的检出限为0.809 4μg/L,相对标准偏差为2.7%。将Cd(Ⅱ)-IIP固相萃取柱用于实际环境水样处理,Cd(Ⅱ)的加标回收率为93.6%~101%。     

改性核桃壳生物炭对模拟水样中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

该文利用改性核桃壳生物炭对水中Pb(Ⅱ)进行吸附研究,探究了吸附剂投加量、pH值、接触时间、金属离子初始浓度和温度对吸附性能的影响,并对改性前后核桃壳的吸附性能进行了比较.Pb(Ⅱ)初始浓度为100mg/L时,在298K下,当pH值为5.0、投加量为7g/L、以180r/min振荡吸附2h,改性吸附剂CMBC的平衡吸附...     

单分散的二氧化硅微球表面印迹壳层的制备及其对食品包装材料中邻苯二甲酸二苄酯的检测

以邻苯二甲酸二苄酯(DBz P)为模板,以Stber和"种子生长法"相结合获得的二氧化硅微球为载体,采用表面印迹技术成功制备了纳米印迹壳层(MIPs)。采用红外光谱与扫描电镜对其结构和形貌进行表征,同时进行了一系列的吸附性能实验,结果表明,MIPs达到平衡吸附的时间约为30 min,吸附行为符合伪二级动力学。等温吸附实验结果表明,室温条件下MIPs的最大吸附量达47.35 mg/g。对不同温度条件下的等温实验数据进行拟合发现,Langmuir模型与实验数据的吻合度比Freundlich模型更高;Scatchard拟合结果证实该印迹壳层仅含1种结合位点,且印迹位点为均相分布。选择性吸附实验表明MIPs对DBz P的吸附明显高于其他结构类似物。MIPs经10次循环吸附后,吸附效率为83%,表明MIPs具有较长的使用寿命。采用超高效液相色谱(UPLC)技术,以MIPs为吸附剂提取食品包装材料中的DBzP,其加标回收率为88.8%~93.1%,相对标准偏差低于6%。MIPs可作为食品及其包装材料中DBz P提取的备选材料。     

二苯并噻吩分子印迹功能化MOF199吸附剂的制备及性能

结合分子印迹技术,MOF199为基体,以二苯并噻吩(DBT)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,制备了新型表面分子印迹聚合物材料MOF@SMIP。采用SEM、BET、FT-IR等对其结构和形貌进行表征,在模拟油样中进行吸附评测,吸附平衡时间为1.5 h。MOF@SMIP对DBT吸附量为130.73 mg/g较MOF199吸附量37.79 mg/g有很大提升,同时MOF@SMIP吸附量对比MOF@NIP吸附量(57.13 mg/g)优势明显,印记因子f_(imp)为2.29。吸附行为遵循伪一阶动力学模型说明吸附主要为物理过程。选择性吸附实验表明,MOF@SMIP对目标分子DBT表现出比对结构类似物苯并噻吩(BT)和联苯更高的亲和力,吸附DBT对干扰物BT和联苯的相对选择系数k'分别达到2.55和2.14。