莱克多巴胺表面分子印迹材料的制备、表征及吸附性能

【目的】制备莱克多巴胺硅胶表面分子印迹材料。【方法】以3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚甲基丙烯酸（PMAA）偶合接枝到硅胶微粒表面,形成接枝微粒PMAA/SiO2;以莱克多巴胺为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）为交联剂,对接枝在硅胶表面的PMAA 大分子链进行分子印迹,制备莱克多巴胺表面分子印迹材料（MIP-PMAA/SiO2）。采用扫描电镜观察了分子印迹材料表面,用红外光谱对分子印迹材料的化学结构进行表征。静态法研究分子印迹材料对莱克多巴胺的结合性能与分子识别特性。【结果】莱克多巴胺分子印迹材料对莱克多巴胺的吸附能力明显强于克仑特罗和沙丁胺醇,吸附量为11.08 mg•g-1,特异性吸附容量为9.93 mg•g-1,印迹指数为9.63,吸附平衡时间为10 min,洗脱5 min,解吸附率为92.3%。【结论】分子印迹材料对莱克多巴胺具有特异的识别选择性、优良的结合亲和性及洗脱性。     

离子印迹纳米TiO2对Cr（Ⅵ）的吸附特性研究

[目的]研究离子印迹纳米TiO_2对Cr(Ⅵ)的吸附特性。[方法]采用表面离子印迹技术,在醋酸溶液中以重铬酸钾为模板,以壳聚糖为单体,以KH-560为交联剂,在纳米TiO_2表面接枝制备Cr(Ⅵ)印迹聚合物,并通过扫描电镜、静态吸附平衡试验研究聚合物的结构、形貌特征及吸附特性。[结果]铬离子印迹纳米TiO_2对0.30mg/mL的铬溶液在pH2.0、振荡30min、吸附剂用量0.30g时有较好的吸附效果,吸附率可达96.2%。用13mL1.0mol/L的HCl溶液洗脱40min即可将其脱附90%以上。在此优化条件下,印迹和非印迹物的饱和吸附容量分别为47.7和23.5mg/g,印迹物的特异性吸附量为6.92mg/g,最大富集倍数为100倍。样品加标回收率为95.7%~105.2%,RSD为1.90%~5.05%。[结论]Cr(Ⅵ)印迹聚合物具有良好的吸附性能,特异性吸附显著。     

硅胶表面霉酚酸分子印迹聚合物的合成及应用

【目的】合成一种对霉酚酸具有特异性识别的分子印迹聚合物吸附材料,用于青贮饲料中霉酚酸的净化、富集和分析检测。【方法】以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)改性的硅胶为载体、霉酚酸酯为虚拟模板,合成硅胶表面接枝分子印迹聚合物,采用扫描电镜对制备材料进行表征,通过平衡吸附试验评价材料吸附特性。建立基于合成的分子印迹聚合物固相萃取-高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)法检测青贮饲料中霉酚酸。【结果】改性硅胶表面成功包裹一层印迹聚合物。静态吸附试验表明,印迹材料饱和吸附量为4.5 mg/g;动态吸附试验表明,该材料吸附速率快,60 min内即达到吸附平衡。基于该印迹材料作为固相萃取吸附剂建立了HPLC法,霉酚酸的回收率为76.0%～81.2%,相对标准偏差小于7%,检测限达60μg/kg。【结论】制备的硅胶表面霉酚酸分子印迹聚合物可特异性吸附霉酚酸,建立的分子印迹聚合物固相萃取–HPLC法可用于日常青贮饲料中霉酚酸的分析测定,了解青贮饲料被霉菌毒素污染的状况。研究结果可为青贮饲料的质量安全控制提供指导。     

分子印迹固相萃取和丝网印刷电极联用技术检测猪尿中盐酸克伦特罗

实验采用本体热聚合的方式合成盐酸克伦特罗的分子印迹物(molecularly imprintedpolymers,MIPs),通过扫描电镜、吸附实验和分子印迹固相萃取研究该印迹材料的性能。用盐酸克伦特罗分子印迹材料作为固相萃取剂,优化固相萃取条件,采用差分脉冲伏安法(DPV)对洗脱液进行电化学性能测试。结果表明,此印迹物的平衡吸附常数(b)为5.14mL/mol,电化学传感器的电流值与盐酸克伦特罗的浓度在0.056～2.78mg/L浓度范围内呈现良好的线性关系,检测下限为0.005mg/L,盐酸克伦特罗在猪尿样品中的回收率为89.3%～99.6%。此萃取方法也呈现出良好的选择性和稳定性。     

木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物对KOH溶液中铝的缓蚀作用

以天然木薯淀粉和丙烯酰胺进行接枝共聚改性制备出木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,用失重法、动电位极化曲线、扫描电子显微镜和原子力显微镜研究木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物对铝在0.5 mol/L KOH溶液中的缓蚀作用。结果表明:在KOH溶液中添加木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物后铝的腐蚀速率明显降低,说明其具有较好的腐蚀抑制作用。缓蚀率随木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物剂量的增加而升高;随温度升高而降低,20℃时1.0 g/L木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物时最大缓蚀率为55%,50℃时缓蚀率降低至17%。缓蚀性能腐蚀浸泡时间加长而逐渐升高,6 h达到最佳,显示出较佳的后效性。木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物在铝表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,标准吸附Gibbs自由能为-22.58 kJ/mol,吸附方式为物理和化学协同发挥作用的复合吸附。极化曲线分析表明木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物为混合抑制型缓蚀剂,腐蚀电位最大正向偏移仅为16 mV;扫描电子显微镜和原子力显微镜测试结果均表明铝片浸泡在添加了木薯淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的KOH溶液中表面腐蚀程度和粗糙度显著降低。     

植酸改性木粉制备及其吸附性能研究

  目的  将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂,并探究其性能,为木粉高值化利用提供一种策略。  方法  以植酸（PA）为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂（PA-WF）,利用SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行表征,分析了植酸和木粉质量比、尿素和木粉质量比、反应温度和反应时间对木粉接枝率的影响,以及不同接枝率木粉的亚甲基蓝染料溶液吸附容量,探究了PA-WF在不同吸附时间、亚甲基蓝染料不同初始质量浓度条件下的吸附容量变化规律。  结果  当植酸和木粉质量比2.5∶5、尿素和木粉质量比3∶50、反应温度70 ℃、反应时间3 h时,可制备接枝率为11.31%的改性木粉。SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD和BET测试结果表明:PA成功接枝在木粉上引入磷酸基团,且增大了木粉的比表面积、平均孔径和孔体积。吸附测试结果表明:PA-WF在接枝率为8%时吸附性能最优,吸附容量可达22.53 mg/g,比未改性木粉的吸附容量（10.50 mg/g）提高了114.57%;PA-WF的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程与准二级动力学方程。  结论  采用适当条件制备植酸接枝改性木粉,经推测其吸附过程属于离子交换的单分子层化学吸附。利用植酸中阴离子磷酸基团,可大幅提升木粉的吸附性能,为木粉的高值化利用提供新的思路。      

表面分子印迹法制备克仑特罗印迹材料及其分子识别特性

为研究克仑特罗分子印迹材料的合成及识别特性,以3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚甲基丙烯酸偶合接枝到硅胶微粒表面,形成接枝微粒,以克仑特罗为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,对接枝在硅胶表面的聚甲基丙烯酸大分子链进行分子印迹,制备克仑特罗表面分子印迹材料。采用扫描电镜观察分子印迹材料表面,用红外光谱对分子印迹材料的化学结构进行了表征,采用静态法研究克仑特罗表面分子印迹材料对克仑特罗的结合性能与分子识别特性。研究表明,分子印迹材料对克仑特罗具有特异的识别选择性,优良的结合亲和性及洗脱性。     

希夫碱壳聚糖-碳纳米管功能材料的制备及其性能表征

采用壳聚糖衍生物希夫碱壳聚糖和酰基化多壁碳纳米管制备了一种新型固相萃取材料——希夫碱壳聚糖-碳纳米管功能材料。利用傅里叶红外光谱仪、高分辨率透射电镜和热重分析仪分别研究了功能材料的结构、形貌特征和热性能。结果表明,希夫碱壳聚糖成功接枝到了酰基化多壁碳纳米管表面且接枝量为67%,S-CS-MWCNTs制备成功。     

单壁碳纳米管/玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚的研究

通过在裸玻碳电极表面修饰单壁碳纳米管,制备了单壁碳纳米管/玻碳电极(SWNTs/GC).用循环伏安法研究了邻苯二酚和对苯二酚2种异构体在该电极上的电化学行为.结果表明,该修饰电极对苯二酚的2种异构体表现出了优异的识别能力和电催化性能.对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰电位差值为106 mV,这表示2种异构体可以在SWNTs/GC电极上完全分开.基于对苯二酚和邻苯二酚在SWNTs/GC电极上的电化学行为,建立了苯二酚2种异构体同时测定的方法.在最佳的实验条件下,邻苯二酚的氧化峰电流与其浓度在3.0×10-6～8.0×10-5mol·L-1范围内呈线性关系,检出限为1.0×10-6mol·L-1.对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在8.0×10-6～1.0×10-4mol·L-1范围内呈线性关系,检出限为2.67×10-6mol·L-1.     

碱性品红/纳米金/聚碱性品红修饰电极的制备及其对抗坏血酸的催化氧化

采用电聚合法将带正电的碱性品红(FB)电聚合到玻碳电极(GCE)表面, 利用静电吸附作用吸附带负电的纳米金, 然后再吸附带正电的碱性品红, 从而制备了FB/nano-Au/pFB修饰电极. 用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性, 发现该修饰电极对抗坏血酸(AA)的氧化有良好的电催化作用. 结果表明: 室温下, 在0.10 mol/L pH为7.0的PBS缓冲溶液中, 该修饰电极有一良好的氧化还原峰, 用其测定AA的线性范围为6.44×10-7～1.31×10-3 mol/L, 检测限为 4.30×10-7 mol/L, 并具有选择性高, 线性范围宽, 响应快等优点.     

Cu/CuO改性碳纳米管对亚甲基蓝的吸附特征

为探讨Cu/CuO改性碳纳米管对亚甲基蓝的吸附特征,采用Cu/CuO对碳纳米管进行了改性,通过SEM、XRD和比表面积-孔径分析仪对改性前后碳纳米管进行表征。以改性前后碳纳米管为吸附剂,研究了改性前后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线,并且分析了环境因素包括温度、pH和离子强度对吸附的影响。结果表明:改性前后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学方程,且在2 h左右达到吸附平衡,吸附等温线符合Freundlich模型,改性之后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附能力增强。改性前后碳纳米管对亚甲基蓝的吸附量随温度的增加而降低,随pH和离子强度的增大而增大。研究表明,Cu/CuO改性碳纳米管对亚甲基蓝的吸附效果优于原始碳纳米管,Cu/CuO改性碳纳米管去除溶液中的亚甲基蓝主要通过疏水性相互作用、静电相互作用和铜与亚甲基蓝之间的络合作用。     

混酸预处理多壁碳纳米管吸附Cr~(3+)性能的影响

采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行处理,并考察了溶液浓度、pH值、时间、共存离子、不同洗脱剂等因素对混酸处理前后多壁碳纳米管吸附Cr3+离子性能的影响。实验结果显示:吸附量随时间和pH值增加而增大,且混酸处理后增加效果更加明显;吸附过程符合Freundlich等温吸附模型;0.5 mol/L HCl和0.1mol/L EDTA对吸附后MWCNTs解吸率均>80%。对混酸处理前后的多壁碳纳米管进行TEM、Zeta电位I、R、分散性测试表征。结果显示:混酸处理MWCNTs后,使其孔容、比表面积、表面基团数量及水溶性均有所增加,这可能是处理后MWCNTs吸附能力提高的主要原因。     

β-环糊精修饰聚乙烯醇纳米纤维的制备及其吸附性质研究

通过静电纺丝技术,以聚乙烯醇（PVA）与戊二醛为原料制得聚乙烯醇纳米纤维薄膜（PVA—NF膜）。先在酸性条件下,使该薄膜交联成非水溶性的纳米纤维薄膜（c-PVA—NF膜）,而后在碱性条件下,先将环氧氯丙烷与膜反应,将环氧丙基键合到膜上,继而将β-环糊精与环氧基反应修饰到膜表面,制备出具有选择吸附性能并可重复利用的纳米纤维材料（c—PVA—B—CD—NF膜）。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜表征,确定所制得膜表面已成功键合上β-环糊精,且键合前后膜表面形态无明显变化。本文以酚酞为探针,用于检测c—PVA-13-CD—NF膜对其溶液的吸附行为,用紫外分光光度检测所制得的c—PVA—B～CD—NF膜对酚酞的吸附效率。实验表明,相对于未修饰的c—PVA—NF膜,c—PVA—B—CD～NF膜对酚酞的吸附能力显著增强,并在30min达到吸附平衡,最大吸附量为88mg／g。     

温敏型分子印迹水凝胶的制备及对有机磷阻燃剂的吸附性

  目的  制备一种兼温度响应与高选择识别性能于一体的分子印迹水凝胶(T-MIHs)。  方法  以磷酸三(2-氯丙基)酯[Tris (2-chloropropyl) phosphate, TCPP]为模板分子，丙烯酸为功能单体，N-异丙基丙烯酰胺为温敏单体，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，采用自由基聚合法制备了温度敏感的T-MIHs。利用红外光谱、核磁共振波谱、扫描电镜、差示扫描量热表征原料的结构，考察水凝胶对模板分子的特异识别性能。  结果  成功制备T-MIHs，其最低临界溶解温度为39 ℃；等温吸附符合Langmuir吸附理论模型，吸附动力学符合准一级吸附动力学模型。该分子印迹水凝胶对TCPP显示了良好的选择识别性，对模板分子的吸附容量为119.32 mg·g?1，印迹因子α=3.75，选择因子β=2.75，对TCPP的识别具有温度响应性。  结论  T-MIHs对水溶液中TCPP具有优异的吸附效果，同时对构筑有机磷阻燃剂高选择识别性的温敏印迹水凝胶具有重要参考。图9表4参30     

聚氨醋基泡沫炭吸附材料的制备

为克服活性炭不易回收、易造成粉尘污染的问题,以聚氨酯为骨架,在聚氨酯泡沫成型过程中加人颗粒活性炭,再经炭化制得泡沫炭吸附材料.以低温液氮吸附测定泡沫炭的孔径结构、SEM观测表面形貌、TG-DTA分析聚氨酯骨架热分解过程,并以亚甲基蓝值、碘值和苯酚吸附容量评价泡沫炭吸附性能.结果表明:随着热处理温度的升高,泡沫炭比表面积...     

96孔板氯霉素分子印迹膜的制备

对96孔板上氯霉素分子印迹膜的制备及其吸附性能进行了研究,并通过试验优化了该分子印迹膜的制备方法.以氯霉素为模板分子,四氢呋喃为致孔剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用紫外灯引发聚合在MaxiSorp 96孔板上合成氯霉素分子印迹聚合膜.结果表明,当模板分子、功能单体（甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯）、交联剂（乙二醇二甲基丙烯酸酯）的摩尔比为1∶4∶1,模板分子物质的量为0.25 mmol,溶剂的量为5 mL时,合成的氯霉素分子印迹膜对氯霉素的吸附效果最佳,可在50 min内达到吸附平衡,当氯霉素的初始浓度为120 mg/L时,吸附量可达1.51μg/孔.吸附特异性试验结果表明,当氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的初始浓度为50 mg/L时,该膜对氯霉素的吸附量为0.83μg/孔,而对甲砜霉素和氟甲砜霉素的吸附量分别仅为0.49、0.40μg/孔.研究表明,将该氯霉素分子印迹膜作为人工抗体代替氯霉素的生物抗体,采用直接竞争原理,应用化学发光免疫法检测氯霉素,具有可行性.     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂。运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附剂配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、温度等因素对甲基橙脱色效果的影响。结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g。