金属离子印迹聚合物膜的制备及其吸附性能研究

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1、摘要低含量待测分析物的检测通常需要依靠合适的分离／预富集过程。基于分子识别的分离技术，因其对目标分子具有较高的吸附选择性而在许多领域倍受关注。分子印迹技术(MolecularImprintingtechnique，MIT)是以特定分子为模板，制备出对目标分子具有专一识别性能的聚合物技术，在分离提纯、免疫检测、生物模拟和痕量分析领域展现出广阔的应用前景。本文将分子印迹技术应用到金属聚合物的制备上，采用铜离子为印迹离子，分别制备了铜离子印迹聚合物及以PVDF膜为支撑膜的铜离子印迹聚合物膜，并研究了其分子识别性能及吸附、渗透性能。论文包括以下四个方面：1．论文首先对MIT的基本原

2、理、分子印迹聚合物和金属离子印迹聚合物的制备和应用进行了较为全面的综述，概述了金属离子印迹聚合物领域的相关研究进展。2．选用铜离子作为印迹离子，甲基丙烯酸，丙烯酰胺和N，N_亚甲基双丙烯酰胺为配合功能单体，EGDMA和AIBN分别用作交联剂和引发剂，在充氮的环境下热引发合成聚合物。合成的聚合物中的铜离子用1：l的HCI和EDTA来洗脱。结果表明铜离子印迹聚合物相对于空白聚合物而言，对铜离子有更高的吸附性能，铜离子印迹聚合物对铜离子的吸附容量为42．2mg·g-1，空白聚合物的吸附容量为18．2mg·g一。另外，在其它金属离子存在的情况下，该聚合物对铜离子有非常好的选择吸附性

3、能(cu(II)>Mg(II)>Zn(II)>Mn(II))。同时还研究了铜离子印迹聚合物的吸附动力学过程和等温吸附曲线，实验结果显示，其吸附过程与Langmuir方程相吻合。3．选用铜离子作为印迹离子，EGDMA和AIBN分别用作交联剂和引发剂，同时选用两种功能单体与印迹金属离子配合生成三元配合物。合成的聚合物中的铜离子用l：l的HCI和EDTA来洗脱。对洗脱后的聚合物做了扫描电镜和红外光谱分析，同时研究了其在不同条件下对金属离子的吸附性能。实验结果显示，该聚合物对铜离子有较好的选择吸附性。4．采用分子印迹技术紫外光引发聚合的方法制备了带支撑膜的铜离子印迹聚合膜。用扫描电

4、镜观察了膜的表亟形态。膜渗透实验表明，通过对不同阳离子(如锌离子、钙离子等)的比较看出，此印迹膜对铜离子有较好的选择渗透性。分别考察了不同支撑膜、致孔剂和功能单体对膜结构及其渗透性能的影响，以及pH值、阴离子以及阳离子对膜渗透性能的的影响。结果表明：采用PVDF膜为支撑膜，乙酸铜为印迹离子合成的铜离子印迹膜，在pH值为l左右，阴离子为乙酸根离子时，对铜离子有较好的选择渗透性。关键词分子印迹技术，金属离子印迹聚合物，固相萃取，印迹膜，铜离子玎ABSTRACTThedeterminationoflowlevelsanalytesreliesgenerallyonasuitabl

5、eseparation／pre—concentrationprocess．Molecularrecognition-basedseparationtechniqueshavereceivedmuchattentioninvariousfieldsbecauseoftheirhi曲selectivityfortargetmolecules．Molecularimprintingtechnique(MIT)isbecomingincreasinglyrecognizedasapowerfultechniqueofpreparingsyntheticpolymersthatcon

6、mintailor-maderecognitionsidesforcertainmolecules．Ithasaextensiveapplicationinpurificationseparation，immunoassay,enrichment，biomimicsandotherrelevantfieldsforitspredeterminationspecificityandpracticabilityofmoleculerecognition．Thisworkisfocusedonthepreparationofmetalion—imprintingpolymers．

7、usingMIT,usingCu(II)ionsastemplateions，Cu(II)ionsimprintedpolymersandCu(II)ionsimprintedmembraneswithsupportingmembranes(PVDF)wereprepared，theirmoleculerecognition，absorptionandpermeationpropertieswerealsostudiedhere．Thisthesisconsistsofthefollowingfourpart：．1