磁性铅离子印迹聚合物的制备及性能研究

以磁性凹凸棒土(ATP-Fe_(3)O_(4))为载体、Pb(Ⅱ)为模板、甲基丙烯酸为功能单体、水杨醛为交联剂制备了磁性铅离子印迹聚合物(MIIPs/ATP-Fe_(3)O_(4)),采用X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,并考察了该材料对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附性能。表征结果显示:MIIPs/ATP-Fe_(3)O_(4)具有软磁材料特性,在外加磁场作用下,能够快速实现固液分离。实验结果表明:在Pb(Ⅱ)质量浓度10 mg/L、MIIPs/ATP-Fe_(3)O_(4)加入量0.08 g/L、pH 5.0、温度298 K的条件下,吸附8 h后,MIIPs/ATP-Fe_(3)O_(4)对Pb(Ⅱ)的吸附量为105.38 mg/g;MIIPs/ATP-Fe_(3)O_(4)对Pb(Ⅱ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,该吸附过程以化学吸附为主,是自发的、吸热过程;在Pb(Ⅱ)与Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)或Zn(Ⅱ)的二元混合溶液中,MIIPs/ATP-Fe_(3)O_(4)对Pb(Ⅱ)具有良好的识别选择性。

Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物微球制备及其性能

饮用水中的重金属是给水处理面临的主要问题之一。以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDGMA)为交联剂,甲苯为溶剂,应用反相微乳液聚合方法,制备了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物微球。运用扫描电子显微镜和红外光谱仪等对该印迹聚合物微球进行表征,表明该聚合物微球外观形貌和内部孔隙清晰分明,对水中的重金属Cu(Ⅱ)离子具有良好的识别和吸附性能。

构建一维铜基配位聚合物作为锂离子电池正极材料

合成了一种新型的一维(1D)羰基配位聚合物[Cu(BGPD)(DMA)(H2O)]·DMA(记为Cu-BD,H2BGPD=N,N’-双(甘氨酰)均苯四甲酸二酰亚胺,DMA=二甲基乙酰胺),并考察了其用作锂离子电池正极材料的电化学性能。电化学测试结果表明,Cu-BD正极在50 mA·g^(-1)的电流密度下循环100圈后仍然保留50 mAh·g^(-1)的比容量,具有较好的循环稳定性。Cu-BD电极反应机理研究表明,BGPD2-配体和Cu(Ⅱ)离子在充放电过程中都可能参与了电子转移过程。

配体辅助Ni(Ⅱ)离子印迹材料的制备及性能

采用沉淀聚合法,以Ni(Ⅱ)离子为模板离子,邻氨基吡啶为配体,丙烯酰胺为功能单体,系统优化印迹条件,制备一系列Ni(Ⅱ)离子印迹聚合物Ni(Ⅱ)-IIP_(1-20)及相应的非印迹聚合物Ni(Ⅱ)-NIP_(1-20)。采用SEM(扫描电镜)、FT-IR(红外光谱)等对较优条件下制备的Ni(Ⅱ)-IIP_(3)及Ni(Ⅱ)-NIP_3进行结构表征,通过动力学吸附实验和等温吸附实验等进一步探究其吸附行为。结果表明:Ni(Ⅱ)-IIP_3对Ni(Ⅱ)离子的平衡吸附量达109.48 mg/g,印迹因子为3.70,是典型的介孔材料。其表面存在吸附Ni(Ⅱ)离子的特异性印迹孔穴,吸附行为更符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。此外,在“竞争离子”Co(Ⅱ)离子存在的条件下,Ni(Ⅱ)-IIP_3对Ni(Ⅱ)离子仍具有较强的吸附能力和良好的吸附选择性,是一种性能优异的新型吸附材料。

铜(Ⅱ)离子印迹聚合物的吸附行为及其机理研究

在醋酸溶液中,以Cu(Ⅱ)离子为模板,壳聚糖为功能单体,γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶法制备了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物。采用傅立叶变换红外光谱、紫外光谱等手段对Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物的性质和结构进行了表征。并以其为固相萃取吸附剂,用火焰原子吸收法(FAAS)考察了溶液酸度、吸附时间、吸附剂用量等对聚合物吸附性能的影响。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)研究了聚合物对由Cd(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)组成的混合溶液中Cu(Ⅱ)的选择性和吸附容量,最后探讨了Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物的印迹机理。结果表明,在pH 5的条件下,0.3 g Cu(Ⅱ)离子印迹和非印迹聚合物的饱和吸附容量分别为50.3 mg/g和20.1 mg/g,且Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物具有较高的选择性。

以Cu^(2+)-邻菲啰啉配合物为模板制备铜离子印迹聚合物

采用分子印迹技术,物质的量比为1∶2的Cu2+-邻菲啰啉配合物为模板,4-乙烯基吡啶为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,模板、功能单体与交联剂的物质的量比为1∶2∶30,在甲醇中用沉淀聚合法制备了一个铜离子印迹聚合物.该印迹聚合物在室温和pH 5.0的条件下对Cu2+的吸附可以在1h内达到平衡,理论饱和吸附容量(Qmax)为75.01mg/g,印迹因子(IF)为1.77.用该印迹聚合物制备的固相萃取柱对质量浓度为5.0μg/mL的Cu2+的萃取回收率为89.7%,相对标准偏差为4.7%(n=5).表明其有作为分析测定Cu2+时的固相萃取剂的应用前景.

磁性离子印迹聚合物的制备及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附

以铅离子为模板离子、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈为交联剂和引发剂、稀盐酸为洗脱剂,采用微波辅助反相乳液悬浮聚合法,制备了磁性离子印迹聚合物(MIIP),通过SEM、FTIR、XRD和BET技术对其进行了表征,并将其用于水中Pb(Ⅱ)的吸附。在初始质量浓度60 mg/L、溶液pH 6、吸附温度303 K、吸附时间60 min的优化条件下,MIIP对Pb(Ⅱ)的吸附量可达107 mg/g。MIIP对Pb(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。MIIP能够选择性识别二元金属离子混合溶液中的Pb(Ⅱ),具有很好的Pb(Ⅱ)识别和吸附能力。在重复使用5次后吸附性能没有明显变化,表明MIIP具有良好的重复使用性能。

钯(Ⅱ)离子印迹聚合物的制备及其对钯(Ⅱ)离子的分离和富集性能

以钯(Ⅱ)离子作为印迹离子,采用硅胶表面修饰技术,合成了钯(Ⅱ)离子印迹聚合物,并研究了离子印迹聚合物和非印迹聚合物对钯(Ⅱ)离子的分离富集特性,结果表明:对钯(Ⅱ)离子的富集,离子印迹聚合物与非印迹聚合物的吸附量分别是26.71 mg.g-1和10.13 mg.g-1,这说明离子印迹聚合物比非印迹聚合物对印迹离子的选择性高得多。提出以此作为钯(Ⅱ)离子的富集方法与电感耦合等离子体原子发射光谱法测定相结合,分析了两件地质标准物质,测得钯的含量与标准值一致。

Cu(Ⅱ)-8-羟基喹啉印迹聚合物的合成与吸附性能研究

本文以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,Cu(Ⅱ)和8-羟基喹啉形成的配合物为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,通过反相微乳聚合法(W/O/W)合成了Cu(Ⅱ)-8-羟基喹啉印迹聚合物,用比色法和火焰原子吸收分光光度计对Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物吸附Cu(Ⅱ)离子进行定性定量分析.考察了溶液的pH,吸附时间,吸附温度,及初始浓度的影响,pH为7.0时吸附量最大,吸附过程在60min左右达到平衡,吸附动力学可以用假二级吸附速率方程描述,在25℃到45℃范围内,吸附量随着温度的增大而增大,吸附等温线结果表明Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物对Cu(Ⅱ)离子的吸附服从Langmuir模型,最大吸附量分别为16.19 mg/g(25℃),17.14mg/g(35℃),19.33 mg/g(45℃).选择性试验的结果表明Cu(Ⅱ)离子印迹聚合物对Cu(Ⅱ)离子具有较好的选择识别能力,能够用于大多数金属离子共存时选择性吸附痕量Cu(Ⅱ)离子.

钴离子(Ⅱ)印迹聚合物的制备及性能研究

采用沉淀聚合法,以丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,对致孔溶剂的种类及用量、功能单体及交联剂的用量等实验条件进行了优化,分别制备了16种钴离子(Ⅱ)印迹聚合物(Co(Ⅱ)-IIPs)及相应的非印迹聚合物(NIPs).平衡吸附实验结果表明,最佳条件下制备的印迹聚合物Co(Ⅱ)-IIP6具有较大的吸附容量和较高的印迹因子.用扫描电子显微镜(SEM)及氮气吸附(BET)对Co(Ⅱ)-IIP6及相应的非印迹聚合物NIP-6的外部形态和内部结构进行了表征;并结合电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析了Co(Ⅱ)-IIP6的吸附性能及吸附选择性.结果表明,与NIP-6相比较,Co(Ⅱ)-IIP6对Co(Ⅱ)具有较强的吸附能力和较好的吸附选择性.说明Co(Ⅱ)-IIP6对Co(Ⅱ)有较好的选择识别能力,有望用于实际样品中Co(Ⅱ)的分离富集.

镉离子(Ⅱ)印迹聚合物的制备及性能研究

为有效应对环境中重金属镉的污染问题,文中采用沉淀聚合法,以Cd(Ⅱ)为印迹离子,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,通过对印迹聚合体系的条件进行系统优化,制备了系列镉离子印迹聚合物(Cd(Ⅱ)-IIPs)及相应的非印迹聚合物(NIPs),同时在竞争离子的存在下,考察了其对Cd(Ⅱ)的吸附效果及识别选择性。结果表明:以4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体,模板与功能单体和交联剂的摩尔比为1∶4∶30时,制备的聚合物(Cd(Ⅱ)-IIP_(9))对Cd(Ⅱ)的吸附效果最好。吸附过程主要以准二级动力学为主,更符合Freundlich多层吸附行为,吸附量为529.73 mg/g,印迹因子达1.87。说明与非印迹聚合物NIP 9相比,Cd(Ⅱ)-IIP_(9)对Cd(Ⅱ)具有较高的吸附量和良好的识别选择性,有望用于环境中Cd(Ⅱ)的分离去除。

携带季铵阳离子的铜(Ⅱ)离子印迹聚合物制备及吸附性能研究

以N,N-二甲基烯丙基胺,5-氯甲基水杨醛及邻氨基苯酚为原料合成5-[氯化(N,N-二甲基-N-烯丙基铵基)甲基]水杨醛缩邻氨基苯酚(DMAA-QAs-HAE),之后以甲基丙烯酸甲酯为共聚单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用悬浮聚合法,制得携带季铵阳离子的铜(Ⅱ)离子印迹聚合物[Cu(Ⅱ)-IIPs]。实验结果表明:在pH=4,铜(Ⅱ)离子初始浓度为800mg/L,25℃,吸附15min,Cu(Ⅱ)-IIPs对铜(Ⅱ)离子的最大吸附量可达52.78mg/g,对干扰离子Fe^(3+)、Pb^(2+)、Cd^(2+)和Ni^(2+)都有良好的选择吸附性能。

离子印迹聚合物在线分离富集-流动注射-化学发光法测定铜

研究了以铜（Ⅱ）离子作为模板离子,合成了铜（Ⅱ）离子印迹聚合物并将其做成固相萃取柱,直接安装在流动注射系统上,对样品中的铜（Ⅱ）离子进行在线分离富集;经H2SO4＋乙醇混合溶液洗脱液在线洗脱后。在H2SO4介质中,铜（Ⅱ）离子催化高锰酸钾氧化桑色素发生化学发光反应。据此建立了灵敏简单流动注射化学发光法测定铜的新方法。在最佳实验条件下,测定铜的线性范围为0.1~10μg.mL-1,相关系数r=0.996 8,方法检出限为0.001 2μg.mL-1,对4.0μg.mL-1铜进行9次测定的相对标准偏差小于3%,加标回收率在95%~105%之间,方法用于样品中铜的测定,结果满意。

铜离子印迹聚合物的制备、性能与应用研究

以Cu2+为印迹离子,Cu2+、AM和EGDMA的摩尔比为1∶4∶30,合成了一种具有高选择性和分离富集能力的金属离子印迹聚合物(IIP2)。其在40μg/mL的Cu2+水溶液中对Cu2+的吸附量为12.80 mg/g,印迹因子为1.94。以优化工艺下合成的印迹聚合物(IIP2)制备了印迹固相萃取柱,优化了固相萃取条件,并在此条件下对两个污水样品进行分析,Cu2+的萃取率分别达到93.5%和90.7%。该印迹聚合物有作为Cu(II)分离富集材料的应用前景。

磁性Pb(Ⅱ)表面印迹聚合物(Fe_3O_4/GO-IIP)的制备及谱学表征

吸附法处理含铅废水因其经济性备受关注。开发可回收的专一性Pb(Ⅱ)吸附材料是高效处理含铅废水和实现铅回收的关键。结合氧化石墨烯(GO)的强吸附性、Fe_3O_4的磁性和表面印迹技术,以氧化石墨烯负载四氧化三铁(Fe_3O_4/GO)为载体,硝酸铅为模板离子,甲基丙烯酸(MAA)及水杨醛肟(SALO)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了磁性Pb(Ⅱ)表面印迹材料(Fe_3O_4/GO-IIP),并探讨其重复利用性和对Pb(Ⅱ)的专一性吸附性。结合XRD,SEM,FTIR等谱学方法,对Fe_3O_4/GO-IIP进行表征,并分析其对Pb(Ⅱ)的吸附机理。以Fe_3O_4/GO-IIP作为吸附剂选择性去除水溶液中的Pb(Ⅱ),结果表明,Fe_3O_4/GO-IIP对Pb(Ⅱ)具有很好的亲和性,反应在5min内,对初始浓度10mg·L-1的Pb(NO3)2的去除率达到70%,反应在20min左右达到吸附平衡。准二级吸附动力学和Langmuir吸附等温线能较好的表达其吸附过程。TEM和SEM图谱证明了Fe_3O_4均匀地分散在GO表面,粒径为10~20nm,Fe_3O_4/GO-IIP表面存在Pb(Ⅱ)印迹孔穴,增强其对Pb(Ⅱ)的选择吸附性;在竞争离子[Cd(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Cu(Ⅱ)]存在条件下,Fe_3O_4/GO-IIP对目标污染物Pb(Ⅱ)的选择性系数比非印迹吸附材料(NIP)提高2~5倍;XRD和FTIR谱图分别从晶相结构和官能团证明了Fe_3O_4/GO-IIP的成功合成。对制备材料进行磁分离后洗脱再利用,结果表明Fe_3O_4/GO-IIP具有良好的重复利用性。该结果对于含铅废水处理和铅回收具有重要的意义。

掺铜（Ⅱ）聚合物的制备及其在免疫亲和色谱中的应用

过渡金属离子Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）等与氨基酸残基如组氨酸、半胱氨酸、色氨酸等的咪唑基、硫醇基和吲哚基具有配位作用，因此对蛋白质具有较强的亲和力。其中，Cu（Ⅱ）半径最小、配位化合物稳定化能最低，对蛋白质具有最强的亲和力。本文采用分子印迹聚合物制备中最常用的本体聚合方法（但不如入模板分子），加入适量醋酸铜，制备了掺有Cu（Ⅱ）的聚合物。

离子印迹磁固相萃取-石墨炉原子吸收光谱法联用分析环境水样中痕量Ni(Ⅱ)

本文通过乳液聚合法制备磁性离子印迹材料Fe3O4@SiO2@IIM,并运用多种技术手段对其进行了表征。所制备的Fe3O4@SiO2@IIM磁材料颗粒较均一,粒径约为20nm,单分散性好,具有超顺磁性（饱和磁化强度为8.66emu·g^-1）。基于此,建立了离子印迹磁固相萃取（IIMSPE）-石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）联用技术分析环境水样中Ni（Ⅱ）的新方法。对影响MSPE的因素进行了详细的考察。在最优实验条件下,方法对Ni（Ⅱ）的检出限为0.015ng·mL^-1,相对标准偏差（RSDs）为7.3%（n=7,c=0.1ng·mL^-1）,富集倍数为24.8,所制备的磁性离子印迹材料不同批次间RSDs为10.9%（n=5,c=0.1ng·mL^-1）,所合成的材料可以重复使用5次以上。采用该方法分析了标准水样（GSBZ50009-88）中的Ni（Ⅱ）含量,验证方法的准确性,测定值和标准值吻合良好。将该方法应用于东湖水和长江水中Ni（Ⅱ）的测定,加标回收率为90.6%-107.2%。

钯离子印迹碳糊电极的制备及应用

将用2-烯丙巯基烟酸(ANA)为功能单体聚合得到的Pd(Ⅱ)离子印迹聚合物(IIP)与石墨粉掺杂,制备出了一种Pd(Ⅱ)离子印迹碳糊电极(IIP-CPE).在优化后的实验条件下,所制得的电极不仅具有良好的稳定性和重现性,而且还具有表面容易更新、使用方便等优点.以该电极为工作电极,在p H 3.6的0.2mol/L HAc-Na Ac缓冲溶液中,利用安培计时法,建立了一种测定Pd(Ⅱ)的电化学分析法.该方法测定Pd(Ⅱ)的线性范围为0.028~40.8μmol/L,检出限为0.017μmol/L,将其用于催化剂和植物样品中钯的含量测定,相对标准偏差小于4.8%,加标回收率在95.7%~102.8%内.

种球溶胀悬浮聚合法制备镉(Ⅱ)离子印迹聚合物微球

以聚苯乙烯为种球、镉(II)离子为模板、安息香肟为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用种球溶胀悬浮聚合法在水相环境中制备了镉离子印迹聚合物微球(IIPs)。使用紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)研究了模板离子与功能单体之间的最佳配比和相互作用,用扫描电子显微镜观测了印迹聚合物的微观形貌。进行平衡和等温吸附实验研究了印迹聚合物微球的吸附性能。结果表明,镉(II)离子与安息香肟之间有相互作用,其最佳配比为1:2;合成的IIPs外形规则,分散性较好;溶液的p H值为6时该IIPs达到最佳吸附效果,且对镉离子有较好的结合能力,具有较高的特异识别性,可对水环境中的镉离子进行有效的吸附和分离。

β-环糊精/壳聚糖聚合物固相萃取-电感耦合等离子体发射光谱法同时测定水中痕量Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)

制备并表征了β-环糊精/壳聚糖聚合物(β-CD-CTS)。以β-CD-CTS为固相萃取剂,建立了固相萃取-电感耦合等离子体发射光谱法联用同时测定环境水样中痕量Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的新方法。考察了影响Pb(Ⅱ)和Cu (Ⅱ)萃取率的各因素。在最优条件下,Pb (Ⅱ)和Cu (Ⅱ)的检出限分别为0.85和0.46 ng/mL,相对标准偏差分别为3.0%和2.8%。将此方法应用于环境水样中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)测定,其回收率分别为88.0%~102.7%和88.1%~103.5%。