氧化石墨烯基表面印迹材料的制备及对镉离子吸附性能研究

以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性后的氧化石墨烯(GO)为载体(FGO),甲基丙烯酸(MA)为功能单体,镉离子(Cd^(2+))为模板,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,制备了FGO与MA表面印迹Cd^(2+)的复合材料(FGO/MAIIP)和非表面印迹Cd^(2+)的复合材料(FGO/MANIP)。采用红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)对印迹FGO/MAIIP、非印迹FGO/MANIP复合材料进行表征,考察了其对Cd^(2+)的吸附性能。结果显示:KH570与MA成功接枝到GO表面;发现当吸附剂FGO/MAIIP用量为0.4 g/L,pH=5,温度25℃,吸附时间为10 min条件下,FGO/MAIIP对Cd^(2+)的吸附量达到156 mg/g,对Zn^(2+)的选择系数达到8.34,相对分离比达到10.8。

Fe(Ⅲ)表面印迹硅胶聚合物的制备及其吸附性能研究

选用硅胶为基质材料、乙烯基膦酸为功能单体、Fe^(3+)为模板离子、乙二醇双甲基丙烯酸酯为交联剂,通过表面印迹技术制备了一种新型膦酸功能化的Fe(Ⅲ)印迹硅胶聚合物。对印迹吸附材料的吸附条件、吸附选择性和重复利用率进行了研究。通过FT-IR、SEM、EDX、TG和N_(2)吸附/脱附分析对印迹材料进行了表征,分析了印迹吸附剂对Fe^(3+)的吸附机理。结果表明:印迹吸附剂在8 min可达吸附平衡,最大吸附量达16.12 mg/g,吸附行为符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温式,印迹吸附剂展现出较高的选择性识别能力,与Cr^(3+)、Mn^(2+)和Zn^(2+)相比,对Fe^(3+)的选择性系数k分别为8.9、10.75和12.37。经过6次吸附-解吸试验,印迹材料吸附Fe^(3+)的能力仅下降了5.9%,证明其具有很好的可重复使用性能。

表面印迹聚酰胺的制备及其吸附性能研究

以甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸为功能单体,Mg(Ⅱ)为模板,在聚酰胺微粒表面制备了Mg(Ⅱ)表面印迹聚合物颗粒(Mg-SIIPs)。采用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、电子扫描电镜(SEM)进行了表征,通过吸附试验考察了Mg-SIIPs的吸附性能,结果表明,常温下Mg(Ⅱ)初始质量浓度为80 mg/L、pH=4、150 min条件下,达到吸附平衡,吸附量、吸附率分别为39.51 mg/g和98.78%;Mg-SIIPs对几种金属的选择性系数(Q_(Mg(Ⅱ))/Q_(Ca(Ⅱ)),Q_(Mg(Ⅱ))/Q_(Fe(Ⅱ)),Q_(Mg(Ⅱ))/Q_(Zn(Ⅱ)),Q_(Mg(Ⅱ))/Q_(Cu(Ⅱ))和Q_(Mg(Ⅱ))/Q_(Al(Ⅲ)))分别为12.17、5.13、4.81、1.51、1.23,显示出较好的选择性,可重复使用7次。

分子拥挤策略下硝苯地平表面印迹材料的制备与性能研究

采用表面印迹技术和分子拥挤技术,以硝苯地平为模板,介孔二氧化硅微球为载体,制备表面分子印迹材料。扫描电镜和透射电镜结果表明,印迹微球粒径约为700~800 nm,印迹层厚度约为50 nm。分子拥挤试剂的加入使印迹因子得到提高。材料具有较大的饱和吸附量(153.1 mg/g)和快速的吸附动力学(30 min),材料对结构相似的竞争物具有较好的选择性,材料的循环使用性能良好。分子拥挤策略下的表面分子印迹材料表现出对目标物良好的识别选择性和吸附富集能力。

氨基硅球表面印迹牛血清白蛋白分离条件的初步探讨

采用固定模板蛋白表面印迹的方法,在氨丙基衍生的硅球表面制备溶胶-凝胶印迹聚合物识别牛血清白蛋白。以该体系为例对制备蛋白质印迹聚合物的各个基本参数与分离选择性的关系进行研究。结果表明,用正辛基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷在摩尔比为42.5∶42.5∶15,酸度为pH7.0时进行聚合,并采用0.1mol/LNaOH与10%(V/V)HAc-10%(m/V)SDS联用的方法洗脱固定的模板蛋白,由此制备的印迹聚合物的分离选择性能较好;并初步讨论了识别蛋白质的机理。

磁性铅(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe_3O_4@SiO_2微球为载体、Pb(Ⅱ)为模板、甲基丙烯酸和水杨醛肟为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性铅(Ⅱ)离子表而印迹聚合物,并通过对比证实了印迹聚合物对Pb(Ⅱ)的良好吸附性能和选择识别能力。当温度为277 K^286 K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在4 h达到吸附平衡,最大吸附量为81.83 mg/g;当Pb(Ⅱ)浓度为300 mg·L^(-1),2倍的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)与之共存时,印迹聚合物对Pb(Ⅱ)仍有较高的选择性,相对选择性系数分别为2.79、4.55和4.70。将印迹聚合物重复利用5次后,吸附量的损失约为8%。

表面印迹法制备胆红素分子印迹材料及其识别性能

以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)为媒介,将功能大分子聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成了接枝微粒PEI/SiO2.以胆红素为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,采用分子表面印迹技术,制备了胆红素分子表面印迹材料MIP-PEI/SiO2,采用静态与动态两种方法研究了MIP-PEI/SiO2对胆红素的结合特性.结果表明,印迹材料MIP-PEI/SiO2对胆红素分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性,也具有优良的解吸性能,以EDTA与NaOH混合溶液作为洗脱液,11个床体积内解吸率可达99.39%.

邻苯二甲酸二异辛酯表面印迹聚合物的制备及其固相萃取应用

采用复合二氧化硅微球(H-SiO2)作为载体,以邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)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(EGDMA)为交联剂,制备了邻苯二甲酸二异辛酯表面印迹聚合物(H-SiO2@MIP)。分别采用扫描电子显微镜和红外光谱对该印迹聚合物进行了观察和表征,结果表明,制备出的印迹聚合物呈球形,印迹壳层厚度为60～70 nm。采用高效液相色谱技术对该印迹聚合物的吸附性能进行了检测,结果表明,该印迹聚合物对塑化剂DIOP表现出特异性吸附性能,最大吸附容量为50.35 mg/g,DIOP对于邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的选择因子(β)分别为2.31和2.47。将该印迹聚合物装填于固相萃取柱中,结合液相色谱检测技术,能对牛奶样品中的塑化剂DIOP进行有效分离、富集和检测。

表面印迹法制备链霉素分子印迹聚合物及其性能研究

利用硅胶颗粒为基质,在其表面接枝硅烷化试剂3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS),进行硅烷化处理后,以链霉素为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂在颗粒表面合成分子印迹层,制备得到链霉素分子印迹聚合物(MIPMs)和空白聚合物(NMIPMs),并采用静态平衡结合法借助高效液相色谱-蒸发光散射(HPLC-ELSD)研究了聚合物对模板分子链霉素的吸附能力、结合动力学和选择特性。扫描电镜观察和红外光谱分析结果表明表面印迹层已经成功合成;吸附实验结果表明,MIPMs比NMIPMs对链霉素具有更强的吸附特性和更好的选择性。

表面印迹聚烯丙基胺硅胶材料的制备研究

以硅胶为基体,聚烯丙基胺(PAA)为表面修饰剂,ECH为交联剂,制备了铜表面印迹材料IIP-PAA/SiO2。考察了印迹条件对印迹材料吸附性能的影响,结果为:n(Cu2+):n(N)为0.5,n(ECH):n(N)为0.6,印迹温度323K,时间3h,甲醇为反应介质。合成的IIP-PAA/SiO2材料对Cu(Ⅱ)的吸附性能明显优于PAA/SiO2和NIP材料。在相同条件下,印迹材料的铜吸附量达到0.631mmol·g-1,铜锌选择性系数为56.3,相对选择性系数为26.0。另外印迹材料具有再生吸附性能,经过5次吸附-解吸循环后,其吸附容量维持在90.2%以上。

阿魏酸分子表面印迹聚合物材料的设计制备及分子识别特性

阿魏酸(FA)是植物组织中普遍存在的一种苯乙烯型酚酸,具有重要的生物和药理活性。针对其分子结构中存在可聚合双键,通过分子设计,采用"先接枝聚合-后交联印迹"的新型分子表面印迹技术,制备了FA分子的表面印迹聚合物材料MIP-QP/SiO_2。研究结果表明,印迹微粒MIP-QP/SiO_2对FA具有高度的结合亲和性和特异的识别选择性,对FA的结合容量高达182 mg/g。相对于分子结构与FA具有一定相似性的缩酚酸绿原酸,印迹微粒对阿魏酸的选择性系数高达7.15;相对于分子结构与FA分子十分相似的酚酸咖啡酸,印迹微粒对FA的选择性系数也达3.27。

水杨酸表面印迹聚合物的水相合成与性能

以水杨酸为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用乳液聚合法在水性介质中合成了水杨酸表面印迹聚合物(SA-SMIPs),利用静态平衡吸附法研究了印迹聚合物的选择吸附性能。底物选择性实验表明,相比结构类似的间羟基苯甲酸和磺基水杨酸,SA-SMIPs对水杨酸呈现了较好的选择性。Scatchard分析表明,印迹聚合物中形成了两类结合位点,离解常数分别为2.03mmol/L和9.97mmol/L。吸附动力学研究表明,SA-SMIPs对水杨酸的初始表面吸附速度很快。

胆红素分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO_2的制备及识别特性

通过γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的媒介作用,在硅胶微粒表面偶合接枝聚甲基丙烯酸(PMAA),制备了PMAA/SiO2接枝微粒。采用新型分子表面印迹技术,以乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,制备了以胆红素为模板分子的表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2。分别通过静态和动态吸附实验考查了该印迹材料对胆红素的识别特性。结果表明:该印迹材料对胆红素兼具优良的结合亲和性和特异的识别选择性,同时,具有优良的脱附性能,脱附率可达99.5%。

铯离子表面印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

采用表面印迹技术,以Cs(Ⅰ)为模板,壳聚糖为功能单体,在介孔材料SBA-15表面进行氨基化、醛基化修饰,并以HCl为洗脱液,成功制备了铯离子表面印迹聚合物[Cs(Ⅰ)-IIP]。产物进行了FT-IR、EDS、XRD、SEM、TEM和N2吸附-脱附等表征。结果表明,Cs(Ⅰ)被成功引入材料中,且Cs(Ⅰ)-IIP仍保持着有序介孔结构。研究了Cs(Ⅰ)-IIP对溶液中Cs(Ⅰ)的吸附性能,在25℃,pH值=5~6,吸附平衡时间为1h,最大吸附量为36.19mg/g,高于非印迹聚合物(NIP)。吸附动力学较好的符合准二级动力学模型,吸附等温符合Langmuir模型。Cs(Ⅰ)-IIP对Cs(Ⅰ)/Li(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/Na(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/K(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/Rb(Ⅰ)、Cs(Ⅰ)/Sr(Ⅱ)的选择性系数分别为1.50,2.00,2.22,1.32,4.00,表明合成的Cs(Ⅰ)-IIP具有良好的吸附选择性。此外,经5次吸附-解吸实验后,Cs(Ⅰ)-IIP的吸附量没有明显的下降,表明该材料具有一定的循环利用性能。

生物碱分子表面印迹聚合物材料的设计与制备及其分子识别特性

采用巯基/偶氮二异丁腈(AIBN)表面引发体系,实现了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在微米级硅胶微粒表面的引发接枝聚合,制得接枝微粒PGMA/SiO2;然后使接枝大分子PGMA的环氧基团与间二氨基苯磺酸钠(SAS)分子中的对位氨基发生开环反应,将苯磺酸钠基团键合在接枝大分子侧链,制得苯磺酸盐功能化的接枝微粒SAS-PGMA/SiO2。在对功能微粒SAS-PGMA/SiO2与苦参碱分子间的相互作用进行考察研究的基础上,以戊二醛为交联剂,实施了苦参碱分子的表面印迹,制备了苦参碱分子表面印迹材料MIP-SASP/SiO2。实验结果表明,在近中性溶液中,功能接枝微粒SAS-PGMA/SiO2与苦参碱分子间存在静电相互作用,以此为基础所设计与制备的表面印迹材料MIP-SASP/SiO2对苦参碱分子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性。相对于对照物金雀化碱而言,该印迹材料对苦参碱的识别选择性系数为10.7。

三氯乙酸阴离子表面印迹材料的制备及其识别特性

使用偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对微米级硅胶微粒进行表面改性,制得表面键合有氨基的改性硅胶微粒AMPS-SiO2。在水溶液体系中,凭借静电相互作用,三氯乙酸(TCAA)阴离子与阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)相结合;溶液中的过硫酸盐与改性微粒AMPS-SiO2表面的氨基构成氧化还原引发体系,在硅胶微粒表面产生自由基,使DAC及交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)在硅胶微粒表面的接枝交联聚合与TCAA阴离子的表面印迹同步进行;洗脱模板离子后,制得了TCAA阴离子表面印迹材料IIP-PDAC/SiO2。以化学结构与TCAA十分相似的一氯乙酸(MCAA)为对比物,采用静态结合、动态结合及竞争性吸附等实验方法,深入考察研究了阴离子表面印迹材料IIP-PDAC/SiO2对TCAA阴离子的识别与结合性能。研究结果表明,TCAA阴离子表面印迹材料IIP-PDAC/SiO2对TCAA具有良好的的识别选择性与结合亲和性,相对于MCAA阴离子,IIP-PDAC/SiO2对TCAA阴离子的识别选择性系数为3.612。

茶碱分子表面印迹微球的制备及其体外释药性能

通过分子表面印迹技术,采用铈盐-羟基氧化还原引发体系,以交联聚乙烯醇（CPVA）微球为基质、对苯乙烯磺酸钠（SSS）为功能单体、茶碱（TP）为模板药物分子、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,制备了TP分子表面印迹微球MIP-PSSS/CPVA。采用红外光谱测定其结构,扫描电镜观察其表面形貌,静态法考察印迹微球MIP-PSSS/CPVA对TP的结合性能及载药印迹微球的体外释药行为。结果表明：TP分子表面印迹微球MIP-PSSS/CPVA对TP具有较高的识别选择性和结合亲合性,当pH=1时,微球对TP的结合容量达到92mg/g。该印迹微球在模拟胃液中基本不释药;在模拟小肠液中的第2~6h,累积释放率仅为21%;而在模拟结肠液中突释,之后持续缓慢地释放,表现出优良的pH敏感和时滞双重型结肠定位释药特性。

倍硫磷表面印迹聚合物的制备及表征

为了制备高吸附性和特异性的倍硫磷分子印迹聚合物,采用表面印迹技术,以硅胶为载体,倍硫磷为模板分子,合成的N,O-双异丁烯酰丝氨醇为功能单体,制备倍硫磷分子印迹聚合物;并通过傅里叶红外光谱、场发射扫描电镜和吸附试验对其性能进行研究。结果表明,在硅胶载体表面成功地接枝了倍硫磷印迹聚合物,印迹聚合物存在2类不同的结合位点,平衡离解常数(Kd)和最大表观结合量(Qmax)分别为K_(d1)=0.282μg·mL^(-1)、Q_(max1)=1.071μg·mg^(-1)、K_(d2)=0.669μg·m L^(-1)、Q_(max2)=0.483μg·mg^(-1),对倍硫磷的吸附在60~80 min内达到平衡。该印迹聚合物对倍硫磷具有选择性识别性能,可用于固相萃取介质,这为食品中倍硫磷的残留检测奠定了研究基础。

磁性锌(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe3O4@SiO2微球为载体,Zn（Ⅱ）为模板,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性锌（Ⅱ）离子表面印迹MAA-SALO聚合物。采用FT-IR、VSM和SEM对产物进行了表征。通过吸附实验表明,与磁性非印迹聚合物相比,印迹聚合物对Zn（Ⅱ）具有良好的吸附和选择识别能力。当温度为291-297K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在40min达到吸附平衡,吸附过程能较好地遵循准二级动力学模型,最大吸附容量为52.69mg/g,热力学实验表明吸附是吸热过程,印迹聚合物对Zn（Ⅱ）的吸附行为符合Langmuir模型。

溶胶-凝胶法制备链霉素分子表面印迹聚合物及其性能表征

以四氢呋喃、乙醇和水的混合溶液(体积比6∶1∶1)为分散剂,3-氨基丙基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷为功能单体,正硅酸乙酯为交联剂,氨水为催化剂,通过溶胶-凝胶法在二氧化硅微球表面制备了分子印迹聚合物。用分子对接的方法初步分析了链霉素与功能单体和交联剂之间的相互作用,验证了它们形成氢键的可能性。活化时间会影响分子印迹微球的形貌。吸附实验表明,分子印迹微球比非印迹聚合物微球对链霉素具有更优越的吸附性能和选择性。