多壁碳纳米管负载分子印迹聚合物平台去除水中内分泌干扰物

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1、多壁碳纳米管负载分子印迹聚合物平台去除水中内分泌干扰物朱乐，熊振湖（天津城市建设学院环境与市政工程系，天津，300384）摘要：分子印迹聚合物（MIPs）是含有高亲和性和选择性识别位点的人工材料.本实验将MIPs固定在多壁碳纳米管（MWCNTs）的表面，来检测其对双酚A的吸附研究。以双酚A(BPA)为模板分子，4-乙烯吡啶（4-Vpy）为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂，采用热化学聚合技术，在MWCNTs表面接枝MIPs。与多壁碳纳米管-非分子印迹聚合物（MWCNTs-NIPs）比较，多壁碳

2、纳米管-分子印迹聚合物（MWCNTs-MIPs）对双酚A显示出更高的吸附率。与其它的内分泌干扰物（邻硝基苯酚）相比，MWCNTs-MIPs对双酚A显示出了专一选择性。关键词：分子印迹聚合物；多壁碳纳米管；双酚AAbstract:Molecularlyimprintedpolymers(MIPs)areartificialmaterialscontainingbindingsiteswithhighaffinityandselectivity.WeimmobilizeMIPsonthesurfaceofmulti

3、-wallcarbonnanotubes(MWCNTs)inordertodetecttheadsorptionofBisphenolAbyMWCNTs-MIPs.ThethemochemicalpolymerizationwasintroducedtograftMIPsonthesurfaceofMWCNTsbyusingbisphenolA(BPA)asthetemplatemolecule,4-vinylpyridine(4-Vpy)asthefunctionalmonomer,andethylenegl

4、ycoldimethacrylate(EGDMA)asthecross-linker.ComparedwithMWCNTs-NIPs,MWCNTs-MIPsshowshigheraffinityandspecificselectivitytowardsthetemplateincontrasttootherendocrinedisruptors(o-nitro-phenol).Keywords:Molecularlyimprintedpolymers;multi-wallcarbonnanotubes;Bisp

5、henolA1引言双酚A（BPA）是一种内分泌干扰物[1]，主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料。双酚A在生活中应用广泛，它类似人体自身的荷尔蒙，可以对健康造成危害。最近报道的双酚A奶瓶诱发婴儿性早熟，欧盟随后禁止生产含化学物质双酚A（BPA）的婴儿奶瓶。双酚A对人类健康和生态环境的危害，再次引起世界各国的广泛关注。碳纳米管是NEC公司Slijima在高分辨电子显微镜下观察，采用电弧法制备的富勒烯中发现了一种管状结构，经过研究表明它们是同轴多层富勒管，被称为多壁碳

6、纳米管[2]。它是由层状结构的石墨片卷成的无缝空心管，具有良好的机械性能、电学性能以及化学稳定性，在很多领域具有广泛的应用价值[3].例如，2001年，M.sano等人报道了聚环氧乙烷(PEO)接枝SWCNTs复合材料的制备[4];2004年，颜德岳等人利用硝酸处理后MWCNTs上的羧基，制备了基于碳纳米管的ATRP引发剂[5];2009年，ShahnazQadri等人将磁场与MWCNTs的吸附能力相结合,并且应用于去除水中的染料污染物[6]。分子印迹聚合物已经建立一种新技术，可以对某些诸如手性化合物的分子创造

7、出定制结合位点[7]。分子印迹聚合物（MIPs）通常由目标分子（模板）、功能单体和过量交联剂组成的混合物在一起发生聚合反应而制备的，然后从交联聚合物中将模板去除。由于MIPs的价格低廉、性质稳定、相对于天然分子识别产物（例如抗体）容易制备的优点，MIPs已经在电化学传感器系统中得到应用[8-10]。基于各种信号传导方式的电化学传感器已由报道。传导方式包括电容、电导、电压和电势传感器[10]。本文以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体，通过酰胺化反应在多壁碳纳米管表面接枝双键，以双酚A(BPA)为模板分子，4-乙烯

8、吡啶（4-Vpy）为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂，偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂，在多壁碳纳米管表面接一层双酚A印迹聚合物。2实验部分2.1试剂及实验多壁碳纳米管（MWCNTs，中国科学院成都有机化学有限公司，直径8-15nm，纯度>95%）;双酚A（BPA,天津市光复精细化工研究所）；4-乙基吡啶（4-Vpy）；丙烯酰胺（AM）；乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGD