多孔温敏四环素分子印迹吸附剂的制备及性能

结合高内相Pickering乳液聚合法和分子印迹技术,运用壳聚糖(CTs)纳米粒子稳定乳液制备了多孔温敏四环素(TC)分子印迹吸附剂(TPMIPs).理化表征显示TPMIPs材料具有多孔结构,孔径约为5μm.pH值为6.0时TPMIPs对TC的最大吸附量达到38.30μmol·g~(-1),TPMIPs的临界温度(LCST)约为34℃.TPMIPs吸附TC的过程中,Freundlich、Langmuir模型对本次吸附实验数据的拟合相关系数R~2均大于0.97,两种模型均可对等温吸附实验过程进行描述.一阶、二阶动力学模型拟合结果表明,该吸附过程兼具物理吸附和化学键作用.TPMIPs经5次吸附脱附实验后吸附量损失约为12.38%,说明材料吸附再生性良好.     

虚拟模板分子印迹微球的制备及其对水中微囊藻毒素的吸附性能

本文以L-精氨酸为模板、丙烯酰胺(AM)为单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂以及偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用沉淀聚合法制备了微囊藻毒素分子印迹聚合物.采用量子化学密度泛函理论(DFT)模拟计算以确定模板分子(L-精氨酸)与功能单体(AM)的印迹比例,通过扫描电镜和红外吸收光谱对分子印迹聚合物微球进行表征,并利用平衡吸附实验考察了印迹微球对微囊藻毒素的吸附性能.结果表明,本虚拟模板法制备的印迹微球对MC-LR的吸附符合Langmuir模型,线性拟合得出MIPs的线性回归方程为Ce/Q=3.026×10-4+0.125(r=0.991),由此推导出对MC-LR的最大表观吸附量为80.3μg·g~(-1).实验还表明,印迹聚合物对MC-LR和MC-RR的吸附比非印迹聚合物具有更好的选择性,MIPs对MC-LR的初始吸附速率为58.8μg·g~(-1)·min~(-1),大于非印迹聚合物的初始吸附速率19.6μg·g~(-1)·min~(-1),具有选择性富集水体中MC-LR和MC-RR等微囊藻毒素的应用前景.     

中空分子印迹微球的制备及其选择性吸附阿莫西林性能研究

研究以UiO-66为稳定粒子,阿莫西林(AMOX)为模板分子通过皮克林乳液法制备分子印迹中空微球(MIHM),并用于分离富集溶液中的阿莫西林.通过SEM、FT-IR和XRD等方法和静态吸附实验对MIHM的理化性质和吸附性能进行研究.结果表明,UiO-66纳米粒子能够稳定皮克林乳液,粒子分布于中空MIHM胶囊表面,胶囊粒径约为20—60μm.吸附实验结果表明,MIHM对AMOX有较大的吸附容量,吸附容量在318 K,100 mg·L~(-1)的AMOX溶液中达到0.1376 mmol·g~(-1),在选择性吸附实验中对AMOX具有选择性识别性能.经过3次循环回用后材料吸附容量降低12.71%,有良好的再生性.     

基于纳米凹凸棒@CTS(壳聚糖)的砷离子印迹聚合物吸附特性

以三价砷为模板离子,纳米凹凸棒土为印迹载体,CTS(壳聚糖)为功能单体,KH-560为偶联剂,利用水合法制备了纳米凹凸棒表面砷离子印迹聚合物As-CAI,系统研究了该聚合物材料对于水中As(Ⅲ)的吸附特性.结果表明,该材料对水中As(Ⅲ)的吸附量高达39.04 mg·g~(-1),比相同条件下的空白印迹材料提高了1.53倍.反应最佳的酸碱环境为pH=5.0.吸附热力学及动力学研究结果表明,Langmuir方程能够更好地描述As(Ⅲ)在该印迹聚合物表面的吸附过程,反应属于自发进行的无序吸热反应,高温更有利于吸附反应的发生,吸附反应符合二级反应动力学模型.此外该印迹材料8次洗脱后吸附量仅降低13.7%,具有良好的重复再生利用性能.     

双模板分子印迹微球的制备及其在海水溶液中的分子识别行为研究

以萘和蒽为双模板分子,以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、聚乙烯醇（PVA）为分散剂,通过悬浮聚合制备了双模板分子印迹微球.采用紫外光谱法分析了双模板分子印迹效应产生的机制,用静态吸附实验考察了印迹微球对海水中2—3环多环芳烃的吸附选择性,并以分子印迹-分散固相微萃取法分析了海水中2—3环的多环芳烃.结果表明,双模板-功能单体分子间的多位点协同作用,优化了分子印迹材料的印迹孔穴,提高了双模板分子印迹微球的分子识别能力;所制备的双模板分子印迹材料使用3次后其选择识别性能未显著降低,显示出其富集与分离海水样品中2—3环多环芳烃的良好前景.     

类特异性分子印迹聚合物微球的制备及其吸附性能研究

采用分子印迹技术,以氯磺隆(CS)为模板分子,甲基丙烯酸乙二胺乙酯(DEMEA)为功能单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过沉淀聚合法合成了类特异性印迹聚合物微球(MIPM),并利用HPIJC、SEM等手段对微球的吸附性能进行了表征.结果表明,聚合物微球对印迹分子及...     

邻苯二甲酸二甲酯分子印迹聚合物修饰TiO_2纳米线的制备及环境监测应用

本文以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)修饰的TiO_2纳米线为载体,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,乙腈-甲苯(3∶1,V/V)为溶剂,采用沉淀聚合的方式制备DMP表面分子印迹材料.紫外光谱法、核磁共振和分子模拟表明MAA与DMP通过氢键以2∶1结合.采用红外光谱仪、透射电子显微镜、热重分析仪、粒度分析仪表征了材料的特性,采用聚合物吸附热力学、吸附动力学和吸附特异性表征了材料的吸附性能.该材料制备成固相萃取柱后能应用于环境土壤中DMP的测定.     

表面印迹材料对水中Cd(Ⅱ)的吸附动力学

采用表面印迹技术,以硅胶为载体、Cd(Ⅱ)为模板离子、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷为偶联剂和功能单体、环氧氯丙烷为交联剂,合成了脲基功能化的镉离子表面印迹材料.用制备好的印迹材料为吸附剂进行静态吸附实验,考察了溶液的不同p H值、反应时间、温度和Cd(Ⅱ)的初始浓度等因素对镉离子吸附效果的影响.并用准一级动力学和准二级动力学对实验数据进行拟合,计算出相应的速率常数.结果表明,表面印迹材料对Cd(Ⅱ)的吸附是一个快速的过程,在20 min内即可达到吸附平衡,且准二级动力学方程(R20.99)能更好地描述其吸附动力学行为.吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,这表明了吸附过程是以单层吸附为主.在最佳的吸附条件下,Cr(Ⅱ)的吸附量可达到83 mg·g-1.此外吸附热力学研究表明该吸附过程是一个自发的、吸热过程.     

皮克林乳液法制备ZIF-8@聚苯乙烯中空微球及其吸附阿莫西林性能

研究采用ZIF-8纳米粒子稳定皮克林乳液,制备了ZIF-8@聚苯乙烯中空微球(ZIF-8@PS),并用于溶液中阿莫西林(AMOX)的吸附去除.用傅里叶变换红外光谱(FI-TR)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和氮气吸附脱附(BET)等方法研究了ZIF-8@PS中空微球的理化性质.通过静态吸附实验结合吸附等温线模型和吸附动力学模型等考察了ZIF-8@PS对AMOX的性能.结果表明,ZIF-8@PS具有良好的中空多孔结构,比表面积为380.4 m~2·g~(-1).pH值为7.0、308 K时有最佳吸附效果.ZIF-8@PS对AMOX的吸附过程用Langmuir模型和准一级动力学模型能更好地拟合,对AMOX的吸附倾向为单层吸附.308 K时Langmuir模型计算的最大吸附量为0.6232 mmol·g~(-1).材料具有良好的再生能力,经3次吸附-解吸附后吸附量约损失11.15%.     

诺氟沙星分子印迹共混膜的制备及应用

本文以诺氟沙星为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备分子印迹聚合物,与聚砜铸膜液混合,制备出可以在低压力下对诺氟沙星有特异性截留作用的分子印迹共混膜.采用红外光谱对共混膜的结构进行表征,利用扫描电子显微镜对共混膜微观形貌进行表征.研究了聚合物的质量分数对共混膜水通量和截留率的...     

Fe3O4@SiO2-NH2磁性复合纳米材料对铀(Ⅵ)的吸附性能

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米粒子,利用正硅酸乙酯的水解在其表面包裹SiO_2,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对复合粒子进行表面氨基化制备出Fe_3O_4@SiO_2-NH_2;采用红外(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、磁滞回线等手段对复合粒子进行了表征.结果显示,制备的复合粒子呈微球形,粒径相对均匀,大约在200 nm.并采用静态吸附的方法进行批量实验,研究了该复合纳米材料作为吸附剂在不同条件下对U(Ⅵ)的吸附性能.实验结果表明,固液比1∶200、温度35℃、吸附平衡时间30 min、pH 5的条件下,复合粒子对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,为95%左右.准二级动力学模型能更好地描述粒子对U(Ⅵ)的吸附动力学过程;吸附可用Freundich等温模型较好地描述,说明为多分子层吸附.实验表明所制备的氨基化磁性复合纳米粒子对溶液中U(Ⅵ)具有优良的吸附性能,有望成为一种能够有效处理含铀废水的吸附材料.     

石墨烯-单壁碳纳米管修饰分子印迹传感器测定黑茶中槲皮素

本文以石墨烯(GR)和单壁碳纳米管(SWNTs)为修饰剂,研究其对金电极的增敏效果.并以邻氨基酚为功能单体,槲皮素为模板分子,于金电极表面通过电聚合制备对槲皮素具有特定选择性的分子印迹膜(MIP).采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了分子印迹膜的形成过程、结构、印迹效果和电化学性能.并用与槲皮素结构相似的化合物芦丁进行干扰实验,结果表明,该印迹膜对槲皮素有较好的选择性.优化了测定槲皮素的条件,绘制了槲皮素的工作曲线,该传感器对槲皮素浓度的线性响应范围3.00×10-7—1.92×10-5mol·L~(-1),线性方程为:I(μA)=~(-1)1.8505+2.6893lgc(mol·L~(-1)),(R=0.9935),检出限为1.00×10-7mol·L~(-1).5次重复测定结果的相对标准偏差为6.8%,放置10 d后,响应值为最初的92.5%,该传感器具有良好的重复性和稳定性.对黑茶样品中的槲皮素含量进行了测定,回收率在97.8%—104.0%之间,结果较为满意.     

氧化石墨烯纳米材料的制备及其对Eu(Ⅲ)吸附性能

通过改良的Hummers法制备了氧化石墨烯纳米材料,用于水中核素的吸附.通过调节氧化剂用量,改变了氧化石墨烯的微观结构进而获得了良好的核素吸附性能.研究发现随着氧化剂用量的提高,氧化石墨烯结构的无序度逐渐增大,结构层缺陷增多,晶面间距增加,微晶尺寸减少,氧化石墨烯片层出现褶皱.静态单核素吸附实验表明,氧化石墨烯对核素有着良好的吸附效果,高氧化度的氧化石墨烯纳米材料对Eu(Ⅲ)的吸附性能良好,最大吸附容量为76.46 mg·g~(-1),吸附规律更接近于Langmuir模型.此外,本文还对氧化石墨烯的吸附动力学、固液比影响进行了研究.研究结果表明,氧化石墨烯在核电厂放射性废水的处理方面具有广阔的应用前景.     

腐殖酸对巯基功能化离子印迹聚合物吸附Cd~(2+)的增效作用

复合污染条件下共存的有机物可能对水溶液中重金属的吸附去除产生抑制作用,作为天然水体中有机物的代表,腐殖酸(Humic acid,HA)对水体中重金属的迁移转化等具有极其重要的影响.采用表面印迹法合成了巯基功能化离子印迹聚合物IIP-MPTS/SiO_2,利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)等方法对其进行了表征.以HA作为共存有机物,以IIP-MPTS/SiO_2作为吸附剂,研究HA对IIP-MPTS/SiO_2吸附去除水体中Cd~(2+)的影响.HA与Cd~(2+)相互作用的紫外吸收光谱表明,基于Cd~(2+)浓度的HA分子聚合增强作用,增大了分子体系的共轭程度,使紫外光谱吸收峰红移;溶液离子强度的增大也促进紫外光谱吸收带的红移和吸收强度的增大.吸附实验表明,Cd~(2+)在IIP-MPTS/SiO_2上的吸附容量随溶液pH值(2.00—8.00)的升高而逐渐增大;共存HA对Cd~(2+)在IIP-MPTS/SiO_2上的吸附具有增效作用,但降低了吸附反应速率;吸附行为符合拟二级动力学模型,吸附等温线可以用Langmuir模型描述;吸附过程为自发吸热反应,HA的存在增大了吸附反应的自发程度,吸附能垒降低.结合XPS分析结果,推断共存HA促进Cd~(2+)吸附的原因是,HA作为配位体桥梁而形成IIP-MPTS/SiO_2-HA-Cd~(2+)稳定的三元配位化合物,通过富集而促进Cd~(2+)的吸附.     

基于SI-ATRP技术制备磁性甲基对硫磷分子印迹聚合物及其吸附性能

基于DFT计算,优选出甲基对硫磷(MP)和功能单体甲基丙烯酸(MAA),4-乙烯基吡啶(4-VP)的配比为1∶2∶1,采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术,制备了核壳式磁性甲基对硫磷分子印迹聚合物(Fe_3O_4@MPIPs).通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对该磁性印迹聚合物进行了表征,并结合磁固相萃取(M-SPE)技术和气相色谱(GC)研究了其对MP的吸附行为,结果表明,Fe_3O_4@MPIPs对模板分子MP具有良好的特异性识别作用,在30 min内快速达到吸附平衡,最大吸附量为11.5 mg·g~(-1);与乐果和马拉硫磷相比,Fe_3O_4@MPIPs对MP的选择性系数分别为4.57和5.10,相对选择性系数分别为4.11和4.18.气相色谱检测结果表明,该磁性印迹聚合物可用于土豆样品中MP的快速分离富集,其加标回收率为87.4%—99.4%,RSD为3.6%—4.5%;重复使用5次后,Fe_3O_4@MPIPs回收率仍在90.3%以上,吸附量仍保持在第1次吸附量的82%以上.     

免浸渍碳热法制备纳米零价铁/多孔碳复合材料

以机械化学研磨法制备的Fe-EDTA聚合物为前驱体,开发了一种免液相浸渍的碳热法,来实现对多孔碳材料固载纳米零价铁.考察了Fe-EDTA聚合物碳化温度、与多孔碳的混合方式及质量比等因素对零价铁负载的影响.相比于传统液相浸渍+碳热法制备的零价铁/多孔碳复合材料,免浸渍碳热法所得复合材料的表面积大、吸附位点多、零价铁粒径小且均匀.以所制备的零价铁/多孔碳复合材料为催化剂/吸附剂,用于水样中甲基橙、Cr(Ⅵ)及污水中COD的去除.结果 表明,与液相浸渍+碳热法制备的复合材料相比,免浸渍碳热法制备的零价铁/多孔碳复合材料的零价铁具有纳米级粒径,因此拥有超高的活性,可更有效地吸附、还原及氧化降解污染物,且表现出良好的重复利用性.动态装柱实验表明,该复合材料在较长时间内可以稳定去除污水中的COD.     

生物遗态氧化锰基镁铝水滑石的制备及铅吸附性能

本文以棉花为模板,浸渍醋酸锰溶液进而再煅烧的方法制备出具有棉花生物遗态的氧化锰.以氧化锰为基底,采用水热合成法制备出氧化锰基镁铝水滑石.利用热重差热(TG-DTA)分析、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行表征.将所得样品在500℃下煅烧,研究所得氧化物对铅离子的吸附性能,对吸附剂用量、初始浓度、温度、时间等对吸附有影响的因素进行了系统的研究.结果表明,在25℃下,50 mg生物遗态氧化锰基镁铝氧化物吸附浓度为50 mg·L-1的铅离子溶液,去除率可达99%以上,吸附可在120 min基本达到平衡,吸附动力学模型符合准二级动力学.吸附等温线符合D-R模型,吸附属于物理吸附,且升温有利于吸附.     

基于三维石墨烯去除水体中四环素

三维石墨烯具有较大的比表面积和独特的空间孔结构,为捕获抗生素提供大量的活性位点,能够促进抗生素在多孔网络结构的运输。本研究采用化学还原自组装方法制备了有序多孔结构的三维石墨烯(3DG),并将其应用于去除水体中的四环素(TC)。研究结果显示,TC在3DG的吸附过程同时符合伪二级动力学和Langmuir方程。在最佳吸附pH=6时,3DG对TC最大饱和吸附量达到322.58 mg·g^-1,并具备良好的再生性能,经过5次吸附-解吸重复试验后,3DG对水体中TC的去除率仍可达68%。因此,3DG是一种在环境分析领域具有良好应用前景的吸附材料。     

水中微量磺胺甲恶唑的现场快速前处理方法

本文制备了磺胺甲恶唑分子印迹聚合物,通过静态吸附实验及红外光谱等手段研究其性能,并以该聚合物为核心材料自制液体样品快速前处理装置,建立且优化出一种水溶液中微量磺胺甲恶唑的简单、经济的现场批量前处理方法.通过加标回收实验验证了该方法的可行性,并进行了实际样品的现场前处理与测定.结果表明,所制备的印迹聚合物(MIP)具有良好的亲和性和特异选择性;在0.50—1000.00μg·L-1范围内,所建立方法的水样加标回收率为72.0%—100.3%,相对标准偏差为2.2%—5.1%(n=6),方法的检测限为0.01μg·L-1.本实验所采集的5种实际样品(红湖水样、水上乐园水样、鱼塘水样、牛尿和猪尿)中均检出磺胺甲恶唑,其浓度分别为0.76、1.23、1.94、202.0、435.3μg·L-1.     

Cu(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)共存对IRC748树脂吸附四环素的影响与机制

通过静态pH影响、等温线和动力学实验,研究了Cu(Ⅱ)/Ca(Ⅱ)共存对亚氨基二乙酸树脂IRC748吸附四环素(TC)的影响规律.研究结果表明,广泛的pH(2—8)范围内,共存的Cu(Ⅱ)显著促进了IRC748对TC的吸附,而共存的Ca(Ⅱ)会抑制其吸附.TC对Cu(Ⅱ)/Ca(Ⅱ)的吸附影响较小.TC吸附在不同体系中均符合Frendlich模型,亲和力参数Kf随共存Cu(Ⅱ)浓度的增大而增大(约33%),随共存Ca(Ⅱ)浓度的增大而降低(约15%).不同体系中TC吸附动力学均较符合拟二级动力学方程,含Cu(Ⅱ)体系中TC与Cu(Ⅱ)的吸附进程一致.UV-Vis、FTIR、XPS和Cu(Ⅱ)预负载证明了液相中仅Cu(Ⅱ)与TC发生强烈络合,TC因[Cu-TC]络合物吸附(RouteⅠ)或Cu(Ⅱ)位点的桥联吸附作用(RouteⅡ)在IRC748上得到增强去除;Ca(Ⅱ)会与TC竞争相同的吸附位点(羧基)而降低TC的吸附.