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《鈦、硅納米雜化分子印跡聚合物的制備及表征》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、摘要論文題目:鈦、硅納米雜化分子印跡聚合物的制備及表征研究生:姚清照指導(dǎo)老師:周鈺明在強(qiáng)超聲波的條件下,用硅烷偶聯(lián)劑丫.(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)分別對(duì)納米Ti02及納米Si02進(jìn)行化學(xué)改性,得到KH570.M.Ti02及KH570.M—Si02,并分別將它們與模板分子、功能單體甲基丙烯酸(MAA)、交聯(lián)劑EDMA發(fā)生印跡聚合反應(yīng)制得塊狀、納米微球狀鈦納米雜化分子印跡聚合物和核殼結(jié)構(gòu)的硅納米雜化分子印跡聚合物。采用傅里葉紅外光譜(FT.m)、紫外.可見(jiàn)光譜(UV-vis)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)和熱重分析(TG)等方法對(duì)鈦、硅納米雜化分子印跡聚合物的微觀
2、結(jié)構(gòu)以及成份進(jìn)行了分析,測(cè)定了鈦、硅納米雜化分子印跡聚合物對(duì)模板分子的吸附性能,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1、納米Ti02雜化分子印跡聚合物的制備及表征以乙氧呋草黃為模板分子、甲基丙烯酸(MAA)為功能單體、硅烷偶聯(lián)劑KH570作為有機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)機(jī)納米粒子聯(lián)系的橋梁,紫外光引發(fā)聚合制備了塊狀納米Ti02雜化分子印跡聚合物。在強(qiáng)超聲波的作用下KH570和納米Ti02以化學(xué)鍵Si—O.Ti牢固聯(lián)結(jié)在一起,得到了分散性良好、粒徑約為25rim的KH570.M-Ti02。在預(yù)聚合溶液中模板分子乙氧呋草黃與功能單體MAA之間存在氫鍵作用力,兩者可形成主客體預(yù)聚物。雜化分子印跡聚合物(MIP)中存在功能基團(tuán)
3、的.COOH,使得印跡位點(diǎn)對(duì)模板分子具有識(shí)別能力。納米Ti02雜化MIP在943cml處出現(xiàn)Si.O.1fi紅外伸縮振動(dòng)特征峰,表明硅烷偶聯(lián)劑KH570通過(guò)乙烯基和硅醇基成功地將Ti02納米粒子引入到由EDMA和MAA交聯(lián)成的有機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,以化學(xué)鍵聯(lián)結(jié)形成納米雜化MIP。在加入Ti02納米粒子形成納米Ti02雜化MIP后,MIP的熱穩(wěn)定能得到了較大的提高:失重10%時(shí)納米Ti02雜化MIP的失重平臺(tái)是300。C,而單純有機(jī)MIP的失重平臺(tái)是250℃。同非分子印跡聚合物(N口)相比較MIP顯示出更為疏松且高低不平的表面,在MIP的表面可以清楚地觀察到印跡孔穴的存在;同單純有機(jī)M口相比Ti02納米
4、雜化MIP具有更大的表面積,更加規(guī)整有序東南大學(xué)博士學(xué)位論文的印跡孔穴位點(diǎn)。MIP對(duì)模板分子乙氧呋草黃的吸附量隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,Mm對(duì)模板分子的吸附作用主要集中于120rain以內(nèi),在0"120rain這段時(shí)間內(nèi)吸附速率很快,120min后吸附量趨于飽和;同純有機(jī)MP相比較,納米Ti02雜化的MIP對(duì)模板分子乙氧呋草黃的吸附量更大、吸附速率更快。2、納米Ti02雜化分子印跡微球的制備及表征在600W超聲波的作用的條件下,利用對(duì)Ti02溶膠進(jìn)行化學(xué)改性,得到了表面具有功能基團(tuán)C=C粒徑大約20rim的KH570改性Ti02(KH570一M—Ti02)。在偶氮二異丁腈(AIBN)的引發(fā)下
5、將KH570.M—Ti02與模板分子芐嘧磺隆(BSM)、功能單體MAA沉淀聚合制備了納米Ti02雜化BSM分子印跡微球。在預(yù)聚合溶液中,模板分子BSM與功能單體MAA之間存在氫鍵作用力。在沉淀聚合的過(guò)程中采用分步升溫合成法,使得KH570.M.Ti02和有機(jī)功能單體MAA之間發(fā)生共聚反應(yīng),避免了有機(jī)無(wú)機(jī)兩相的分離,制備出粒徑分別為200nm、100nm的納米Ti02雜化分子印跡微球。由于納米Ti02雜化印跡微球中存在功能基團(tuán)一COOH,所以印跡微球具有對(duì)模板分子的識(shí)別能力。將在同樣的聚合條件下所制備的純有機(jī)分子印跡微球和雜化分子印跡微球相比,雜化分子印跡微球粒徑變得更小;在有機(jī)功能單體量和比
6、例一定的條件下,隨著加入KH570.M.Ti02量的增加,生成的納米雜化微球粒徑也越??;要得到規(guī)整的分子印跡微球,在一定量有機(jī)功能單體中加入KH570.M.Ti02的量必須控制在一定范圍內(nèi)。純有機(jī)分子印跡微球及Ti02雜化分子印跡微球?qū)δ0宸肿覤SM的吸附速率分別為O.21、0.39mg.g-1.rain"1;Ti02雜化分子印跡微球?qū)SM的吸附速率是純有機(jī)分子印跡微球的1.6倍;隨著Ti02雜化分子印跡微球中納米Ti02含量的增加,Ti02雜化分子印跡微球?qū)δ0宸肿覤SM的吸附速率也有所增加。在印跡聚合物微球中引入納米Ti02,可以使得印跡位點(diǎn)更加規(guī)則有序,有利于模板分子快速到達(dá)印跡位點(diǎn)
7、,從而提高了M口對(duì)模板分子的吸附速率。3、納米Si02表面核殼結(jié)構(gòu)印跡微球的制備及表征用Stober法制備了單分散性良好的納米Si02小球。以芐嘧磺隆(BSM)為模板分子、甲基丙烯酸(MAA)為功能單體、EDMA為交聯(lián)劑、以納米Si02為載體,Ⅱ摘要采用表面分子印跡技術(shù),制備了對(duì)BSM有較好選擇性的核殼結(jié)構(gòu)的印跡聚合物微球Si02@BSM.MIP。在Si02@BSM.MIP中核是納米Si02粒子,殼是由MAA