新型疏水缔合水溶性聚合物合成及其多环芳烃富集与检测性能研究.pdf

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1、理论与实践165新型疏水缔合水溶性聚合物合成及其多环芳烃富集与检测性能研究殷明江金强王周平(江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122)摘要：以N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸异辛酯为单体，聚乙二醇二丙烯酸酯为交联单体，通过乳液聚合得到了一种新型交联型疏水缔合水溶性聚合物（PNED），对其结构进行了表征，详细研究了该聚合物在富集溶液中代表性的多环芳烃衍生物（PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs），苯并芘这种物质的影响。荧光光谱结果表明，通过聚合物PNED的富集，明显提高

2、了甲醇溶液中苯并芘的荧光吸收强度，降低了目标物在荧光检测中的检测低限。调整聚合物浓度可以进一步确定苯并芘在溶液中的浓度。关键词：多环芳烃荧光核交联疏水缔合水溶性1引言烯酸异辛酯(EHA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、十二烷基硫酸疏水缔合水溶性聚合物是指在水溶性高分子中含有少量疏钠(SDS)、过硫酸钾(K2S2O4)、甲醇、丙酮等均为分析纯，中国国药水性基团的一类特殊双亲性聚合物，其可在水中自组装成亲疏试剂有限公司产品。苯并芘，分析纯，Sigma-Aldrich公司产品。水微区分离的微纳米聚集体

3、；并可进一步利用其双亲性结构所红外光谱仪(FTIR)：TJ270-30型，天津分析仪器厂制造；固有的功能，与水中的疏水/疏油性客体之间产生疏水/疏油、静RF530lPC型荧光分光光度计，日本岛津公司；TJ270-30型红外电、氢键等分子间作用力，从而对客体进行高效定向富集1-3。光谱仪，天津分析仪器厂；全数字化核磁共振谱仪(1H-NMR)：多环芳烃系列化合物（PolycyclicAromaticHydrocarbons,AVANCEIII400MHz，英国布鲁克公司。PAHs）具有强烈的致癌和致畸性（

4、其中以苯并芘、苯并荧蒽等毒2.2预交联型疏水共聚物PNED的合成性最为强烈），是指由2个或2个以上苯环以线状、角状或簇状取3.5g(0.031mol)N-异丙基丙烯酰胺、0.57g(0.0031mol)排列方式构成的一类有机化合物；该类物质种类繁多、较难生物丙烯酸异辛酯、0.35g(0.00155mol)聚乙二醇二丙烯酸酯，加入降解，并广泛分布于各种环境介质中、易于在生物体内富集4。圆底烧瓶中，用去离子水稀释至物料浓度为50mg/mL的混合溶PAHs广泛分布于各种环境介质中，包括土壤、水、空气等，且易

5、液，然后再加入2.7g十二烷基磺酸钠和0.39g的过硫酸钾，在于富集至环境中的疏水性有机物中5。鉴于PAHs可通过食物链80℃温度下不断搅拌，反应24h。反应结束后，将所得产物进行等多种方式进入人体，具有“致癌、致畸、致基因突变”等极大危透析，之后进行冷冻干燥一个星期，得到约4.2g的白色粉末状害性，该类物质一直被列为各国有机污染研究的重点。目标聚合物。将聚合物溶于水中配制不同浓度，为性能表征备目前，在双亲性聚合物研究领域，PatriciaN.Hurter和T.用。AlanHatton等设计合成了系列

6、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷聚合物，2.3疏水缔合水溶性聚合物PNED富集苯并芘的性能测试以萘、芘和菲等三种PAHs化合物为目标富集物，发现聚合物胶由于多环芳烃随着苯环的增多，其疏水性就会增加．苯并芘束可以有效富集以上分子，且聚合物结构对多环芳烃的富集效难溶解于水中，因此很难直接对其水溶液进行检测。在本实验果影响较大6。刘国军等设计合成了水溶性双亲聚合物纳米微球中，我们首先精确配置浓度为2.0mg/mL至1.0×10-3mg/mL系PCEMA-b-PAA，用于捕获水溶液中的疏水性苝分子化合物7。列聚合物水溶

7、液，同时选择苯并芘甲醇标准液为测试对象。将聚本文拟设计、合成新型疏水缔合水溶性聚合物，利用疏水缔合物水溶液和甲醇标准液(1.0×10-7mg/mL)以100/1的比例充分合水溶性聚合物胶束对水溶液中的PAHs进行高效富集、并以荧混合24小时，然后以荧光光谱扫描为基本手段，考察聚合物浓光检测为基本检测手段进行检测分析，以期达到对PAHs痕量检度变化对苯并芘在水溶液中的荧光光谱影响。测的要求；重点考察该聚合物对苯并芘分子的检测效果。以此探3结果与讨论究疏水缔合水溶性聚合物结构和胶束性能与多环芳烃富集特征3

8、.1疏水缔合水溶性聚合物结构讨论及胶束化性能及检测效果的内在关联，“一体化”地完成对PAHs环境危害因N-异丙基丙烯酰胺聚合物为温敏性聚合物，当温度升至其子的水溶液富集与痕量检测工作。LCST（32℃左右）以上时，聚合物就会由亲水转变为疏水。因此，2实验部分我们选择以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为亲水性单体、丙烯酸2.1仪器与试剂异辛酯(EHA)为疏水性单体、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG-DA)为交芘(Py)、聚乙二醇二丙烯酸酯（平均分子量575）(