探析分子印迹技术去除水中污染物的研究

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1、工学硕士学位论文分子印迹技术去除水中污染物的研究朱建华哈尔滨工业大学2006年6月图书分类号：O631U.D.C.:547.559工学硕士学位论文分子印迹技术去除水中污染物的研究硕士研究生：朱建华导师：李欣教授申请学位：工学硕士学科、专业：化学工艺所在单位：应用化学系答辩日期：2006年6月25日授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O631U.D.C.:547.559DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringREMOVALOFCONT

2、AMINATIONINWATWEWITHMOLECULARIMPRINTINGTECHNIQUECandidate:ZhuJianhuaSupervisor:Prof.LiXinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ChemicalTechnologyAffiliation:Dept.ofAppliedChemistryDateofDefence:25June,2006Degree-Conferring-Institution:Ha

3、rbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要饮用水中的重金属离子和有机物污染，是给水处理面临的主要问题之一。本文利用分子印迹技术分别制备铜(II)离子和苯胺的分子印迹聚合物，并利用它们分别选择吸附去除水中铜(II)离子和苯胺。分别以油酸和丙烯酰胺为功能单体，二乙烯基苯为交联剂，应用乳液聚合方法制备铜(II)离子印迹聚合物。研究印迹聚合物在水中吸附性、选择性、重复利用性以及吸附机理；系统研究水中pH、温度对铜(II)离子印迹聚合物吸附性的影响；利用扫描电子显微镜、

4、气体吸附仪对聚合物表征孔测试。实验及分析测试结果表明：以油酸为单体制备的铜(II)离子印迹聚合物在水中有较高的饱和吸附容量和速率，分别为30.2mg/g和0.38mg/min；该印迹聚合物对铜(II)离子有较好的识别性，空穴吸附利用率高，重复利用性好；随水温提高，铜(II)离子印迹聚合物吸附性提高；水体pH值对铜(II)离子印迹聚合物性能影响较大，且pH值为7时，吸附性最好。机理研究表明：吸附的铜全部是以Cu(II)离子进入聚合物的空穴置换聚合物羟基中氢而被吸附。以丙烯酰胺为功能单体制备的铜(II)离

5、子印迹聚合物的吸附容量为1.2mg/g，其吸附速率为0.4mg/h，并对铜(II)离子无明显选择性。以油酸为功能单体，乳液聚合方法制备的Cu(II)离子印迹聚合物吸附容量大，选择性好；沉淀聚合方法制备的Cu(II)离子印迹聚合物吸附容量一般，选择性也一般；表面模板聚合方法制备的Cu(II)离子印迹聚合物吸附容量最低，但其选择性最好。分别以Cu(II)离子、Mn(II)离子、Zn(II)离子、Ca(II)离子配位离子，应用表面模板聚合方法，制备苯胺印迹聚合物。实验及分析测试结果表明，金属离子配位苯胺印迹

6、聚合物有一定的吸附容量，但吸附速率较慢。关键词水；分子印迹技术；印迹聚合物；铜离子；苯胺-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThepollutionofheavymetalionsandorganiccompoundindrinkingrwaterarethemainproblemsinfeedwatertreatment.ThispaperaimedtoremoveCu(II)andanilineinwaterbymolecularimprintingtechnique.Cu(II)

7、-imprintedpolymer(Cu(II)-MIPs)wassynthesizedbytheemulsionpolymerizationapproach,usedoleicacidandpropyleneacylaminerespectivelyasfunctionalmonomer,anduseddivinylbenzeneascross-linker.TheresultshowedthattheCu(II)-MIPsusedoleicacidasfunctionalmonomeradsorb

8、edCu(II)inwaterwithhighvelocityandcapaticy,favorableselectivity,finerepetitiveuse.ScanningelectronmicrosocopeandAutosorbinstrumentwereusedtoexaminethepropertiesandstructureoftheimprintedpolymer.Adsrptivetheoryiscopperionenterinto