哌虫啶分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

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1、硕士学位论文哌虫啶分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究PREPARATIONANDADSORPTIONPROPERTYRESEARCHOFPAICHONGDINGMOLECULARLYIMPRINTEDPOLYMERS张琬桐哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：O631.5学校代码：10213国际图书分类号：543密级：公开工学硕士学位论文哌虫啶分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究硕士研究生张琬桐导师程大友研究员副导师杨鑫教授申请学位工学硕士学科食品科学所在单位化工学院答辩日期2015年6月授予学位单位哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O631.5U.D.C:543Dis

2、sertationfortheMasterDegreeinEngineeringPREPARATIONANDADSORPTIONPROPERTYRESEARCHOFPAICHONGDINGMOLECULARLYIMPRINTEDPOLYMERSCandidateZhangWantongSupervisorProf.ChengDayou,YangXinAcademicDegreeAppliedforMasterofEngineeringSpecialityFoodScienceAffiliationSchoolofChemicalEngineeringDateofDefenceJune,

3、2015Degree-Conferring-InstitutionHarbinInstituteofTechnology摘要摘要由于农药长期不合理的使用，目前已对环境造成较大污染，对人体健康也造成较大危害。为了减少样品基质中干扰杂质多对后续检测造成的影响，需要一种对样品中农药净化的前处理方法。分子印迹技术是一种具有广阔的发展前景的新型技术，能对模板分子特异性吸附，因此可以较好富集农药分子，减少杂质干扰。哌虫啶是我国自主研发的一种新烟碱类农药，可广泛用于果树、粮食、蔬菜等多种作物害虫的防治。目前对于哌虫啶检测及前处理的研究尚少。本文较为深入的讨论了哌虫啶磁纳米分子印迹聚合物的研究意义和应

4、用前景，为哌虫啶的农残检测前处理技术打下基础。本课题主要研究内容为（1）在预聚合过程中，采用紫外-可见光分光光度法比较四种功能单体与模板分子作用力的强弱，选择出与分子作用力较大的功能单体，并用等摩尔连续变换法选择出功能单体与模板分子作用力最大时候的比例。（2）在聚合阶段，通过模板分子的浓度、交联剂的用量、聚合温度的单因素实验得出具有最好吸附性能时的聚合条件。（3）按照所得预聚合与聚合条件制备哌虫啶磁纳米分子印迹聚合物，分别采用扫描电镜、红外光谱分析、X-射线衍射、热重、磁性能测试对其进行表征，从形态上证明制备的成功。（4）制备哌虫啶磁纳米表面分子印迹聚合物，分别从最大吸附量、吸附等温线

5、、吸附动力学曲线、吸附选择性、重复利用率几个方面探究分子印迹聚合物的吸附性能，并对吸附动力学过程建立三种吸附动力学反应模型，对吸附热力学过程建立两种热力学反应模型。研究结果表明：甲基丙烯酸做为功能单体时具有较好吸附效果；哌虫啶的浓度为5mmol/L，哌虫啶与甲基丙烯酸与交联剂的浓度比例为1:4:10，聚合温度50℃时具有较好的吸附性能。哌虫啶分子印迹聚合物的最大吸附量为17.305±0.403mg/g，印迹因子为2.05。溶液中哌虫啶浓度超过0.5mmol/L，吸附量改变不显著；在吸附150min时基本达到饱和。此吸附过程符合吸附动力学反应一级模型，吸附速率正比于平衡吸附量与t时刻吸附

6、量的差值；符合Weber-Morris模型，由颗粒内部扩散控制，但不是控制速率的唯一因素，颗粒内扩散速率常数kp为1.2024mg-11/2gmin；符合Langmuir热力学模型，吸附主要是在单分子层上进行的。关键词：农残检测；哌虫啶；分子印迹技术；磁纳米IAbstractAbstractPesticidehascausedsignificantpollutiontotheenvironmentandhasdonegreatharmtohumanbodyhealthbecauseofitslong-termunreasonableusage.Weneedtopurifysampleb

7、ecausetheimpuritiesinsamplecausegreatinfluencetothesubsequenttesting.Molecularimprintingtechnologyisakindofnewtechnologywithbroadprospects,itcanadsorbtemplatemoleculespecifically,soitcanpurifysample.Paichongdingisanewkindofn