新型PAE分子印迹聚合物的制备及应用研究

以六水合硝酸锌和对苯二甲酸合成的金属-有机框架MOF-5为载体,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,成功制备出了一种具有较高特异性、灵敏性和稳定性的新型复合物MIPs@MOF-5。利用红外光谱和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征,并进行了吸附再生性实验。结果表明,MIPs@MOF-5对模板分子具有较明显的识别能力和选择性。用于实际水样检测DBP,MIPs@MOF-5能很好地吸附水中的DBP,回收率为89.02%~92.27%,相对标准偏差在3.9%~6.8%之间。本方法可快速、简单特异性吸附样品中的邻苯二甲酸二丁酯。

金属有机框架材料的可控合成概述

金属有机框架(MOFs)是一种重要的多孔无机-有机杂化材料,具有优异的物理化学特性。由于MOFs材料的合成受多种复杂因素的影响,从而导致不能有效控制MOFs材料的性质(如组成、形态和表面积),因此MOFs材料的可控合成对其应用具有重要意义。介绍了影响MOFs材料合成的主要因素,如金属离子、有机配体、反应体系的条件等。

双配体金属有机框架材料吸附水环境中Cr(Ⅵ)研究

以铜离子为金属中心,1,3,5-苯甲酸和4,4′-联吡啶为有机配体,构建羧酸、吡啶双配体金属-有机框架(MOFs)材料。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对铜基MOFs材料Cu(BTC)和双配体MOFs材料进行了表征。结果表明:双配体MOFs材料在酸性条件下表现出良好的吸附性能,该材料对Cr(Ⅵ)的吸附更符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附方程。经过5次吸附-解吸循环后,吸附量基本恒定,该材料可以重复使用。

Fe (Ⅲ)离子印迹聚合物荧光探针的合成与性能表征

基于Mn-ZnS量子点(QDs)的荧光特性,以SiO2纳米颗粒作为支撑材料,以三价铁[Fe (Ⅲ)]为模板离子,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过沉淀聚合成功制备了新型荧光印迹聚合物(SiO2@QDs@Fe-IIP)。该聚合物显示出优异的荧光特性和选择性,在优化条件下,随着Fe(Ⅲ)浓度的增加,荧光印迹材料的荧光强度呈线性增加,检测的线性范围为2.0~50μmol/L,相关系数R2为0.999 2,且方法的检测限为2.229 nmol/L。同时将其成功应用于自来水样品的检测,三种加标水平下Fe (Ⅲ)的回收率均超过96.51%,相对标准偏差(RSD)低于4.58%。首次将量子点和离子印迹技术相结合用于Fe (Ⅲ)的痕量测定,为后期制备具有高选择性识别能力的聚合物提供了一种新思路。

载银硅藻土/PNAC复合凝胶制备及性能

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂制备纳米银,并将其负载于改性硅藻土;以N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过自由基聚合法与载银硅藻土合成载银硅藻土/PNAC复合凝胶。利用紫外可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别对纳米银、复合凝胶和载银硅藻土进行表征,并对复合凝胶的pH值、温度响应性和抗菌性进行测定。扫描电镜结果表明合成的纳米银粒径为(75±10)nm,且纳米银负载于改性硅藻土表面孔洞中;FTIR表明复合凝胶制备成功;抑菌实验表明,复合凝胶能够持续缓释纳米银产生抑菌效果,对大肠杆菌的抑菌性优于金黄色葡萄球菌。

γ-CD-MOF-SH/CA复合材料对亚甲基蓝的吸附性能研究

以海藻酸钠(SA)和硅烷偶联剂KH580修饰的改性环糊精金属有机框架材料(γ-CD-MOF-SH)为原料制备了改性环糊精金属有机框架/海藻酸钙(γ-CD-MOF-SH/CA)复合材料。采用接触角测定仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、粉末X射线衍射仪及差示扫描量热仪对复合材料的结构和形貌进行表征,研究了其对废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能,考察了γ-CD-MOF-SH与SA质量比、pH及吸附温度对MB吸附量的影响,并进一步研究了吸附动力学和吸附等温线。结果表明:当γ-CD-MOF-SH与SA质量比为2、pH=11、温度为60℃时,复合材料吸附性能最佳。吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温模型,25℃时复合材料理论最大吸附量高达1202.78mg/g。该复合材料具有极好的重复利用性,循环第3次的吸附量为第1次吸附量的97.34%。

基于自适应反演滑模控制的上田振子系统混沌控制

针对不确定混沌系统的控制问题,提出一种自适应反演滑模控制的方法。分析了上田振子系统模型的混沌动力学行为,采用自适应反演滑模控制器对此混沌系统进行控制。自适应控制方法可以实现对系统不确定性上界的估计,从而增强控制系统的鲁棒性和自适应性。仿真结果验证了此方法的有效性。

环糊精金属有机框架材料对废水中Hg(Ⅱ)的吸附研究

以γ-CD为配体,KOH作为金属离子,通过KH580偶联合成环境友好型的环糊精金属有机框架材料(γ-CD-MOFs-SH)用于吸附水环境中痕量Hg(Ⅱ)。通过扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、粉末X射线衍射仪及差示扫描量热仪对其结构和形貌进行表征。研究了实验参数对γ-CD-MOFs-SH吸附性能的影响,结果表明,利用拟二阶动力学模型和Langmuir等温吸附方程模型,可以很好地阐明Hg(Ⅱ)的吸附过程,理论上最大吸附能力高达208mg/g。此外,γ-CD-MOFs-SH在经过5次循环再生实验,吸附率仍达第一次的80%以上,具有优异的可再生吸附性能。