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《新疆大学》 2011年
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温敏型金属离子印迹聚合物的制备与性能研究

张丽娟  
【摘要】:二氧化碳由于有其独特的优点:无毒、无污染、价格便宜、临界温度,压力适中(31.1°C,7.38 MPa),具有类似液体的黏度、气体的扩散性,因此,超临界二氧化碳(scCO_2)在物质分离、高分子合成与制备、材料处理等领域成为代替传统有机溶剂的一种绿色反应介质。本文用scCO_2作为反应介质,将分子印迹技术应用到金属离子印迹聚合物的制备上,基于分子识别的分离技术,因其对目标分子具有较高的吸附选择性而在许多领域倍受关注。论文包括以下三个方面: (1)选用铜离子作为印迹离子,使用即做温敏单体也做配体的N-异丙基丙烯酰胺做为此研究的单体, EDMA和AIBN分别用作交联剂和引发剂,在超临界二氧化碳(scCO_2)下,用沉淀聚合的方法制备对铜离子具有选择性的金属离子印迹聚合物。聚合物中的铜离子用1% H_2SO_4来洗脱。结果表明铜离子印迹聚合物相对于空白聚合物而言,对铜离子有更高的吸附性能,铜离子印迹聚合物对铜离子的吸附容量为21.25 mg·g~(-1),空白聚合物的吸附容量为7.5 mg·g~(-1)。另外,在其它金属离子存在的情况下,该聚合物对铜离子有非常好的选择吸附性能,其选择性顺序为Cu(Ⅱ)Zn(Ⅱ)Co(Ⅱ),Cu~(2+)/Zn~(2+)和Cu~(2+)/Co~(2+)最大选择性吸附系数达2.13。 (2)选用铜离子作为印迹离子,在scCO_2中加入少量的共溶剂甲醇的情况下,通过沉淀聚合,以EDMA和AIBN分别用作交联剂和引发剂,同时选用两种功能单体与印迹金属离子配合生成三元配合物。用3% H_2SO_4洗脱印迹聚合物中的铜离子。对洗脱后的聚合物进行了扫描电镜、FTIR、XRD表征以及热性能的研究。同时研究了其在不同条件下(pH、温度)对金属离子的吸附性能以及对不同离子的选择吸附性能。实验结果显示,该聚合物对铜离子有较好的选择吸附性。 (3)以醋酸镍为模板离子,N-异丙基丙烯酰胺为功能单体,通过在反应体系中添加亲水单体N-羟甲基丙烯酰胺(NHMPA),在不同用量的EDMA交联剂的情况下(0%、2%、5%),调节聚合物的相转变温度(LCST)。采用本体聚合的方法成功的制备了温敏型Ni(Ⅱ)离子印迹聚合物,并考察了聚合物的吸附性能。在水相中进行平衡吸附,实验结果表明印迹聚合物与非印迹聚合物相比,表现出了较高的选择吸附性能。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O631.3

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