锌离子印迹聚合物的合成及固相萃取特性研究

为了达到对溶液中目标痕量金属离子的分离和分析,采用了硅胶表面金属离子印迹聚合技术,活化硅胶表面羟基后,在硅烷偶联剂(APS)存在条件下合成了Zn(Ⅱ)离子印迹聚合硅胶。对其进行表征和吸附、再生等性能及合成机理研究,并将所得Zn(Ⅱ)离子印迹聚合物填充于市售空白小柱制成Zn(Ⅱ)离子印迹聚合物固相萃取小柱,并对其固相萃取性能进行了初步研究表征结果表明,Zn(Ⅱ)成功印迹于活化硅胶表面。与非离子印迹硅胶相比,Zn(Ⅱ)离子印迹聚合硅胶具有更高的选择性,其最大静态吸附容量可达12.87 mg/g,并可反复利用10次以上保持吸附率不低于95%。所得Zn(Ⅱ)离子印迹聚合物固相萃取小柱在不同初始条件下对Hg的相对选择因子可达15.5和13.8。Zn(Ⅱ)离子印迹聚合硅胶是一种新型高效低成本的聚合物,可将其用于水溶液中Zn(Ⅱ)的分离和分析。     

砷(Ⅲ)离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以磁性氧化石墨烯为载体,砷离子(As(Ⅲ))为模板离子,3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)为功能单体,正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂合成了As(Ⅲ)离子印迹磁性氧化石墨烯纳米材料(MGO-IIP),并使用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计对合成材料进行了表征.同时,考察了MGO-IIP对As(Ⅲ)的吸附特性.结果表明:318 K下MGO-IIP对As(Ⅲ)的最大吸附量为148.1 mg·g~(-1),仅20 min即可达到吸附平衡,印迹因子为2.35;吸附过程服从Langmuir模型和准二级动力学模型,说明是自发的吸热过程;在其他干扰离子存在的情况下,MGO-IIP对As(Ⅲ)仍然具有良好的吸附效果,且能够重复使用4次,在含砷废水处理中具有应用价值.MGO-IIP材料对As(Ⅲ)的吸附机制为表面络合作用及物理吸附.     

双酚A分子印迹聚合物在固相萃取中应用的研究进展

双酚A是典型的环境内分泌干扰物,痕量的双酚A也会对生物体造成很大的危害。本文介绍了预组装法,自组装法以及牺牲空间法制备双酚A分子印迹聚合物以及在固相萃取中的具体应用。结果表明,BPA-MIPs-SCSE能有效吸附分离样品中的双酚A,回收率高,特异吸附效果强。     

高性能铅离子吸附剂

总结了铅离子吸附剂的种类、吸附原理及吸附性能,列举了各类吸附剂的特点,并比较了它们的吸附性能。指出合成类吸附剂具有理化性能稳定、吸附性能优异等优势,是高性能铅离子吸附剂的发展方向。     

没食子酸分子印迹聚合物的合成及识别性能研究

采用分子印迹技术合成了没食子酸分子印迹聚合物,通过实验研究了功能单体种类、模板分子与功能单体的物质的量之比、交联剂和溶剂种类不同的条件下制备的印迹聚合物的吸附性能,从而确定了没食子酸印迹聚合物制备的适宜条件;对合成的没食子酸分子印迹聚合物进行了等温吸附和Scatchard分析,研究了没食子酸分子印迹聚合物的识别特性,并通过红外光谱和扫描电镜表征了印迹聚合物的微观结构和微观形貌。     

啤酒酵母吸附重金属离子铅的研究

采用北京啤酒厂的啤酒酵母自制生物吸附剂,用于吸附重金属离子铅.考察了啤酒酵母吸附Pb2+过程中的影响因素,包括pH值、初始Pb2+质量浓度及酸碱预处理方法等.实验结果表明,啤酒酵母对Pb2+的吸附量随pH值的增加而增大,当pH=6时达到吸附最大值,吸附的最佳pH范围是4～7;随着初始Pb2+质量浓度增加,吸附量有所提高:当溶液初始Pb2+质量浓度为500 mg/L,pH=6时达到实验条件下的最大吸附量,为每g酵母吸附Pb2+ 107 mg;啤酒酵母对Pb2+的吸附过程遵循Langmuir方程;啤酒酵母经酸处理后吸附量增大.      

桔皮纤维素基Pb2+印迹聚合物的优化合成

涉及铅金属的采选矿和工业应用会产生含铅废水,传统方法是通过沉淀或吸附将铅离子转化为固态物质分离出来,不但资源浪费,还存在二次污染风险。实验采用干桔皮粉作为原料,先通过乙醇浸提类黄酮素,残渣经洗涤、接枝反应、印迹吸附、交联反应和脱附再生,得到一种对铅离子具有特异吸附性能的桔皮基铅离子印迹聚合物。接着优化接枝和交联工艺,并进行聚合物电再生。结果表明:合成工艺中,利用硫脲作为活性基团接枝反应的吸附容量最高,为21.38 mg/g,在摩尔比1∶1的Pb~(2+)和Zn~(2+)共存溶液中,对Pb~(2+)识别能力为86%。优化接枝条件为:pH=7,T=85℃,t=7 h,硫脲用量2 g/g(桔皮);优化交联条件为:T=55℃,t=3 h,环氧氯丙烷用量30 mL/g(桔皮);电再生时,该聚合物分别进行单独再生和与氟离子印迹聚合物同时再生,再生后吸附容量分别为14.9 mg/g和18.76 mg/g,目标离子回收率88.37%和91.45%。     

纳米金增强SPR铅离子检测器构建

为满足采用简便方法检测痕量铅离子（Pb²⁺）的需求,构建了新型的超灵敏、高特异性表面等离子体共振（SPR）生物传感器,用于水中Pb²⁺检测.以硫醇化GR-5脱氧核酶（DNAzyme）为Pb²⁺特异性识别探针,并自组装到芯片金膜表面,底物官能化的纳米金（S-AuNPs）用于信号增强,并与DNAzyme杂交形成传感薄膜.AuNPs不仅增加了质量变化,其局部表面等离子体共振（LSPR）与芯片表面传播SPR的耦合作用也可产生信号放大的效果.在Pb²⁺离子存在下,DNAzyme催化底物裂解,导致AuNPs的去除并引起SPR信号显著变化.通过X射线光电子能谱和扫描电镜对芯片表面的表征分析验证了传感薄膜构建过程和检测原理.Pb²⁺检测实验结果表明,1 μmol/L DNAzyme修饰的传感器检测效果最好,检测限为80pmol/L,并在100nmol/L范围内与Pb²⁺浓度的对数呈线性关系（R²=0.992）.该传感器对10倍浓度的其他金属离子无明显响应,说明其具有良好的Pb²⁺特异性;检测自来水和地下水中Pb²⁺的结果与ICP-MS方法有良好的一致性.研究建立的Pb²⁺检测方法具有高灵敏度和特异性,且操作简便,具有现场检测的应用前景.     

重金属铅离子和镉离子在水环境中的行为研究

本文综合了大量国内外的调查、研究报告等文献资料,对重金属,重点对镉、铅等重金属污染的问题作了探讨,涉及重金属污染及污染现状、重金属的环境化学性质、向环境的输入、在水环境中的迁移转化、对生物的影响与危害、控制重金属的排放、重金属废水处理技术、治理重金属污染的环境以及重金属处理技术的研究进展及展望.     

纳米金增强SPR铅离子检测器构建

为满足采用简便方法检测痕量铅离子（Pb²⁺）的需求,构建了新型的超灵敏、高特异性表面等离子体共振（SPR）生物传感器,用于水中Pb²⁺检测.以硫醇化GR-5脱氧核酶（DNAzyme）为Pb²⁺特异性识别探针,并自组装到芯片金膜表面,底物官能化的纳米金（S-AuNPs）用于信号增强,并与DNAzyme杂交形成传感薄膜.AuNPs不仅增加了质量变化,其局部表面等离子体共振（LSPR）与芯片表面传播SPR的耦合作用也可产生信号放大的效果.在Pb²⁺离子存在下,DNAzyme催化底物裂解,导致AuNPs的去除并引起SPR信号显著变化.通过X射线光电子能谱和扫描电镜对芯片表面的表征分析验证了传感薄膜构建过程和检测原理.Pb²⁺检测实验结果表明,1 μmol/L DNAzyme修饰的传感器检测效果最好,检测限为80pmol/L,并在100nmol/L范围内与Pb²⁺浓度的对数呈线性关系（R²=0.992）.该传感器对10倍浓度的其他金属离子无明显响应,说明其具有良好的Pb²⁺特异性;检测自来水和地下水中Pb²⁺的结果与ICP-MS方法有良好的一致性.研究建立的Pb²⁺检测方法具有高灵敏度和特异性,且操作简便,具有现场检测的应用前景.     

新型离子印迹材料的制备及吸附重金属应用进展

离子印迹技术用于选择性吸附废水中痕量金属资源备受关注,采用新型材料组分制备离子印迹材料的研究取得了良好效果。文章以废水中金属资源提取及有毒金属去除为目的,简述了传统本体聚合法、悬浮聚合法、凝胶-溶胶法、表面接枝法的优缺点,阐述了天然矿物基、天然生物基、成品膜及混合铸膜基、温敏聚合层基、磁性硅基、磁性碳纳米管基、磁性氧化石墨烯基的制备应用进展;探讨了新型离子印迹复合材料的优势,最后指出离子印迹材料在自然水体、工业废水的应用及回收问题并提出建议,期望为制备新型离子印迹材料对复杂水相选择吸附应用研究提供参考。     

电解锰阳极泥的热处理及其铅离子的浸出

以电解锰阳极泥为研究对象,将经过预处理的电解锰阳极泥经高温焙烧处理,然后采用醋酸铵溶液进行浸取试验,对焙烧处理前后和浸取后样品进行扫描电镜(SEM)表征分析,研究了焙烧后的电解锰阳极泥中的铅离子的浸出行为,并通过单因素分析初步探讨了焙烧温度、醋酸铵浓度、液固比、浸取时间对阳极泥中铅离子浸出迁移的影响。试验结果表明:未经焙烧处理的电解锰阳极泥颗粒的微观结构是致密性晶体,而经高温焙烧处理的电解锰阳极泥颗粒则均形成网状结构,且经750℃焙烧的电解锰阳极泥颗粒网状空隙尺寸较650℃焙烧的稍大;浸取处理后的焙烧阳极泥微观结构变化不明显;未经焙烧处理的阳极泥中铅的浸出率低于9%,而经650℃和750℃焙烧的阳极泥的铅浸出率均可达到90%左右。     

刚果红分子印迹聚合物纳米微球的合成及吸附性能

本研究以刚果红为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,乙腈为致孔剂,2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用沉淀聚合法制备了刚果红分子印迹聚合物纳米微球(MIP).通过扫描、透射电镜对聚合物的结构和形貌进行了表征,结果显示制备的MIP微球的粒径在90 nm左右,粒径较为均匀.利用氮气吸附脱附实验测定了聚合物颗粒的比表面积和孔容.并对诸多吸附影响因素以及分子印迹聚合物的吸附能力、选择性和重复利用率进行了分析.结果表明,MIP对刚果红表现出较好的选择性识别能力,可多次循环使用,能用于染料废水中刚果红的选择性吸附.     

分子印迹技术在环境监测领域的研究进展

分子印迹技术是近年来集高分子合成、分子设计、分子识别、仿生生物工程等众多学科优势发展起来的一门边缘学科分支。分子印迹聚合物(Molecular Imprinting Polymers,MIPs)是由模板分子、功能单体及交联剂共聚而成。以此为原理的分离和检测方法日益增多。综述了印迹技术的发展，特别介绍了MIPs在痕量有机污染物分析中的应用和发展前景，并对目前存在的问题进行了探讨。     

用稻米壳吸附去除废水中的铜离子和铅离子

稻壳是一种廉价的生物质吸附剂,用于从废水中去除铜、铅离子。研究了吸附时间、pH值、加入量与粒径、金属离子初始浓度等因素对吸附去除水中铜、铅离子的影响。实验结果表明：在最佳吸附条件下,稻壳对初始浓度为4mg/L铜离子、10m班铅离子的吸附量分别为0．62和2．09mg／g,去除率分别为63％和83％。同时,Cu^2＋和Pb^2＋在天然稻壳上吸附的热力学行为与Langmuir吸附等温式吻;动力学数据研究表明,吸附满足;隹二级动力学模型。稻壳将是去除废水中Cu^＋和Pb^2＋有潜质的材料。     

磁性分子印迹聚合物的制备及在环境领域中的应用

磁性分子印迹聚合物是近年发展起来的一种新型多功能材料,具有良好的超顺磁性和高选择性特征。磁性分子印迹聚合物可以在外加磁场的作用下进行分离,从而达到主动识别和方便分离的目的。本文综述了磁性分子印迹聚合物微球的制备方法和环境领域中的应用,并提出了存在的问题和发展趋势。     

可见光下掺氮TiO_2分子印迹聚合物的选择性光降解

采用表面分子印迹技术,以溶胶-凝胶法制备的掺氮TiO_2为基质、水杨酸为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈分别为交联剂和引发剂制备了掺氮TiO_2分子印迹聚合物。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和低温N2物理吸附-脱附等技术对制备样品进行了表征。结果表明,样品均为锐钛矿相,粒径10~20 nm且分布均匀;氮掺杂引起光吸收带边红移;表面分子印迹技术在掺氮TiO_2表面形成的有机聚合物层增大了粒径,但改变了回滞环形状及孔径分布,形成了大量孔径为2.2 nm的小孔并增大了比表面积;可见光下对水杨酸、甲基橙、苯甲酸的降解选择系数在1.1~1.7之间,具有良好的选择性。     

固定化真菌对铅离子生物吸附的研究

采用多种固定化材料包埋枝孢霉属(Cladosporium sp.),结果表明:以一定比例混合的海藻酸钠-明胶包埋的枝孢霉小球对Pb2+具有最佳吸附效果。通过正交试验确定了固定化最优操作条件,最优条件为:菌量为10g/L,包埋剂量为1.5∶1.5,CaCl2浓度为4%,钙化时间为4h。并考察了不同因素如接触反应时间,溶液的pH,温度对生物吸附的影响。结果表明:平衡吸附的时间为3h左右,最适pH为4.0,在15℃~45℃的温度范围内,吸附量有缓慢增加,在一定的浓度范围(30~700mg/L)内,生物吸附随浓度的增加而增加,生物吸附过程较好地符合Langmuir模型。     

关于蓄电池厂工业污水中离子铅的探讨

<正> 我们这里所说的蓄电池系指铅酸蓄电池而言,它以铅、硫酸为主要原料。所以在生产过程中,有部份(甚至是大量的)铅粉、硫酸散落在地面上,有的逸散在大气中,有的则通过下水排放到城市污水管路,严重地污染了环境。对生产工人乃至波及到环境中的其他人员的健康均有不良影响,更为严重的是对工农业生产也造成很坏的影响。     

非活性菌丝体对水中铅离子的吸附

从发酵工业选取９种废弃的菌丝体,考察其对水中Ｐｂ离子的吸附行为。结果表明,其中半数菌丝体为Ｐｂ的最大吸附量接近或超过１００ｍｇ／ｇ干重,对林可链霉菌的吸附等温线和ｐＨ值、温度、共存离子等因素影响Ｐｂ离子吸附行为的研究表明,该菌丝体对Ｐｂ的吸附量随ｐＨ降低而升高,温度对吸附的影响不大,共存Ｃｕ＾２＋使Ｐｂ的吸附量降低,而共存Ｚｎ＾２＋无明显影响。