基于木质素的印迹聚合物制备及其吸附行为研究

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三氟氯氰菊酯是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,具有因性质稳定、使用浓度低、杀虫能力强及速度快等优点而被广泛应用于农业生产,害虫防治及粮食贮藏等领域。然而三氟氯氰菊酯具有触杀、胃毒、无内吸作用,对环境和人体健康的危害也越来越严重。因此,有必要找到合理的方法将三氟氯氰菊酯从环境中去除。  木质素是一种天然有机物质,其在生物圈中的储量极为丰富。然而,木质素难以降解或消除,它一直被认为是纸浆和造纸工业的废产品。大量的工业木质素废液被浓缩后直接燃烧或排入江河中,很少能得到高效利用,不但污染环境,而且又造成木质素资源的极大浪费。因此,有必要找到高效绿色的木质素利用途径。  目前,分子印迹聚合物(MIPs)由于其高亲和性和对给定的目标或目标分子组的选择性等特点,在固相萃取、色谱分离、传感器等领域得到了广泛的应用。Pickering乳液是通过用固体颗粒代替对鱼类和水生生物有毒害作用的传统表面活性剂来稳定乳液的。具有有机溶剂使用量小,操作简单等优点,因此,在实际研究中应用相当广泛。  本研究选取三氟氯氰菊酯为研究对象,采用Pickering乳液聚合制备分子印迹聚合物,研究其对目标污染物的吸附以及在特定环境条件的响应行为。详细研究内容如下:  1.O/W型Pickering乳液法制备吸附剂及其对三氟氯氰菊酪吸附性能的研究。  以三氟氯氰菊酯为模版,以木质素为稳定粒子,采用O/W型Pickering乳液聚合的方法制备分子印迹聚合物。然后通过红外、扫描电镜、热重和和接触角对吸附剂进行表征。等温吸附、吸附动力学、吸附选择性和再生性评价吸附材料的吸附性能。研究结果显示木质素能很好的稳定在O/W型乳液,印迹聚合物对三氟氯氰菊酯的吸附符合Freundlich多分子层吸附,吸附动力学与准二级动力学方程的描述相符,且对目标物具有良好的选择识别性。经过几次吸附-解吸循环,印迹聚合物的吸附能力没有明显下降,且可重复使用。  2.W/O/W型Pickering双乳液法制备印记多孔微球及其对三氟氯氰菊酯吸附性能的研究  以三氟氯氰菊酯为模版,以亲水性木质素和改性的疏水性木质素为稳定粒子,分别稳定W/O/W型Pickering双乳液的外乳液和内乳液。通过红外、扫描电镜和接触角对多孔微球进行表征。等温吸附、动力学吸附、选择性和再生性评估吸附材料的吸附性能。研究结果显示木质素经改性后能成功的稳定双乳液,聚合物内部呈多孔结构。制备所得的吸附剂的吸附能力也大于由Pickering单乳液聚合制备的印记吸附剂(第二章的工作)。多孔印迹聚合物微球对三氟氯氰菊酯的吸附符合Freundlich多分子层吸附模型,吸附动力学更符合准二级动力学方程的描述,对三氟氯氰菊酯具有良好的选择识别性。经多次吸附-解吸附循环,印迹聚合物的吸附能力无明显下降,可重复利用。
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