分子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

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分子印迹是由高分子化学、材料化学、分析化学、生物化学等学科共同孕育而成的交叉学科,本身属于超分子化学的研究范围,近年来受到广大学术机构以及企事业团体的广泛关注而迅速发展。人工合成分子印迹聚合物对目标分子具有高度的选择性和特异识别能力,并且稳定性强、抗酸、抗碱、抗恶劣环境等优点。分子印迹聚合物作为固相萃取剂、高相液相固定相、仿生传感器、天然药物分离等方面受到广大学者的关注,在生物工程、环境监测、食品工业等行业广泛应用。本论文概述了分子印迹的基本原理、分类以及制备方法,综述了近年来国内外分子印迹技术在固相萃取、环境监测、食品工业、药物分析、天然药物提取等方面的应用,并对其发展做出展望。本文以分子印迹技术,利用本体聚合和沉淀聚合两种方法,以三氯生为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,乙腈为溶剂,制备了三氯生分子印迹聚合物。扫面电镜下观察沉淀聚合所得印迹聚合物微球的形状大小及分散性,并讨论了聚合过程中溶剂体积对聚合微球的影响。通过静态吸附试验及对底物的选择性实验考查了印迹聚合微球的吸附性能。结果表明:两种聚合物对三氯生都具有较好选择性和特异吸附性能,沉淀聚合法所制得印迹聚合球吸附量和选择性明显高于本体聚合法所得的聚合物。由Scatchard方程分析可知,研究的浓度范围之内,印迹聚合物存在两类亲和位点,高亲和力的结合位点的离解常数Kd1=0.6439mg/L,最大表观结合量Qmax1=76.74mg/g;低亲和力的结合位点离解常数Kd2=0.106mg/L,最大表观结合量Qmax2=31.78mg/g。以三氯生的结构类似物为竞争底物时,该聚合物对三氯生有很好的特异性吸附功能,可用于三氯生结构类似物的富集分离。以分子印迹聚合微球为固相萃取的填料能够成功的从三氯生及结构类似物分离出三氯生。以对甲氧基苯胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,乙腈为溶剂,采用了沉淀聚合法制备了对甲氧基苯胺分子印迹聚合物。利用扫描电镜对聚合物微球的结构进行了表征。通过静态吸附试验及对底物的选择性实验,研究了聚合体系对对甲氧基苯胺及底物吸附性能,并进行Scatchard分析。结果表明,印迹聚合物对模板分子具有良好的吸附性能和特异识别能力。利用所得印迹聚合微球自制固相萃取柱对土壤中的对甲氧基苯胺分离测定。
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