论文部分内容阅读
磺胺类药物（SAs）是一类人工合成的抗菌药,由于其在治疗畜禽疾病方面具有见效快及价格低等优点,而被广泛使用。然而,近些年来磺胺类药物被大量非法使用甚至滥用,这导致很多动物源性食品中出现SAs不同程度的残留。同时,磺胺类物质通过各种途径排放到土壤和水环境中,这造成土壤和地下水等被污染。环境中残留的SAs在生物链转移和富集的作用下最终会进入人体,SAs的超标残留会对人体带来极大危害,比如可能引起过敏反应、肝中毒、影响人体泌尿系统、引发癌症等。因此,对环境样品中SAs进行有效的富集分离、检测分析是有非常重要的现实意义。分子印迹技术模拟抗原与抗体、酶与底物等识别机理制备出的分子印迹聚合物（MIPs）是一类新型的智能材料,它对模板分子有特异性吸附能力。近年来,刺激响应性分子印迹材料成为研究热点,因为只需改变温度、光、pH等刺激信号,印迹材料的空间结构就会发生变化,从而实现对目标物质的吸附和释放行为。本文以磺胺二甲基嘧啶（SMZ）为模板分子,N-异丙基丙烯酰胺为温敏功能单体,利用表面印迹法,合成出两种基于不同载体的温敏性分子印迹材料。通过红外光谱、透射电镜、XRD、热重分析等一系列表征手段对合成的聚合物进行结构和性能分析,同时对其吸附性能进行研究。最终将这种新颖材料作为吸附剂成功地应用于实际水样中SMZ的富集检测。主要内容如下:（1）采用溶胶-凝胶技术合成出粒径均匀的SiO2纳米粒子,对其表面进行改性接枝双键,然后在改性的的硅球表面进行印迹聚合得到SMZ-MIPs。对比三组交联剂种类和含量不同的分子印迹材料的平衡吸附量以及亲水性,以得到本实验中的最佳印迹组。吸附动力学实验表明MIPs对SMZ的吸附行为比较吻合准二级动力学模型,说明其以化学吸附为主。在80 min时,MIPs对SMZ的吸附达到饱和,吸附量可达8.1 mg/g。而NIPs的吸附行为更符合准一级动力学模型,说明其以物理吸附为主。MIPs在35℃下对SMZ的吸附等温线更符合Freundlich模型（R2达到0.9914）,而NIPs的吸附等温线比较符合Langmuir模型,这说明了MIPs与NIPs的吸附机理有所不同。（2）采用水热法合成出分散性好的Fe3O4,在其表面功能化改性后包裹一层印迹层。由于载体具有超顺磁性,分子印迹材料在磁场作用力下可以从溶液中快速分离。磁温敏性聚合物具有温度响应性,温度过高或过低都会影响其吸附能力,在35℃时TMIPs平衡吸附量最大,可达18.9 mg/g。再生实验中,经过5次循环,TMIPs的吸附量只降低了10.4%。该TMIPs成功应用于实际水样中SMZ的富集、分离和检测,平均回收率为83.2%96.8%。