介孔硅基分子印跡聚合物的制備和吸附性能研究.pdf

1、分子印跡是以某一目標物為模板分子,通過選用合適的功能單體與模板分子以共價或非共價方式結合并且存在于以交聯(lián)高聚物為基體的功能性聚合物。本文放棄了傳統(tǒng)分子印跡的有機高聚物基體,選取具有規(guī)則孔道、大孔徑、高比表面積的硅基介孔材料為分子印跡基體,通過非共價法和共價法形成分子識別點位;利用介孔材料獨特的孔結構加快吸附過程中模板分子的擴散速度,以實現高效、快速、吸附容量大的吸附識別。
　　采用非共價法研究了介孔基分子印跡材料的制備過程和性能。

2、以雙酚A為模板分子,選取氨丙基三乙氧基硅烷為功能單體,以介孔MCM-41合成技術為基礎,分別以一步法(縮聚共沉淀)、兩步法(表面嫁接)合成非共價分子印跡聚合物,通過對二者進行XRD、FT-IR、吸附性能測試并對比,確認一步法(縮聚共沉淀)為MCM-41基非共價分子印跡聚合物的最佳合成方法,該法得到的材料吸附容量較大Qmax=8.899mg/g,吸附速率較快,70min左右就可以達到吸附平衡。
　　采用共價法研究了介孔基分子印跡材料

3、的制備過程和性能。以雙酚A為模板分子,選取異氰酸丙基三乙氧基硅烷為功能單體,合成共價分子印跡前體。分別以介孔MCM-41、SBA-15介孔合成技術為基礎,在介孔合成過程中,將共價印跡前體與正硅酸乙酯(TEOS)共同作為硅源,通過溶膠-凝膠過程,將印跡點位埋藏在介孔基體中,通過溶劑熱裂解打開可逆的印跡共價鍵,得到介孔基共價分子印跡聚合物。利用XRD、FT-IR、N2吸附-脫附等手段對印跡聚合物進行表征,并與非印跡聚合物進行對比,證明了結合

4、位點的確存在于介孔骨架中。
　　將一步法得到的MCM-41基非共價分子印跡聚合物的吸附性能同MCM-41基共價分子印跡聚合物進行對比,分析相同介孔基共價、非共價分子印跡聚合物吸附性能之間的差異,發(fā)現:MCM-41基共價分子印跡聚合物吸附速率較慢,6h左右才能達到吸附平衡,吸附容量Qmax=7.378mg/g稍小于MCM-41基共價分子印跡聚合物,但是特異性識別選擇能力強于MCM-41基共價分子印跡聚合物。
　　將MCM-41

5、、SBA-15介孔基共價分子印跡聚合物的吸附性能進行對比,實驗結果表明:介孔基體的存在加速了共價分子印跡的吸附過程,但是以SBA-15為基體的共價分子印跡聚合物吸附速率更快,5h幾乎就達到吸附平衡;吸附容量更大,最大表觀吸附量Qmax=18.58mg/g;但是對BPA的特異性識別能力弱于MCM-41基共價分子印跡聚合物。
　　此外,分子印跡技術與固相萃取聯(lián)用(MIP-SPE)是分子印跡技術近年來的突破,本文以合成的SBA-15基共