本文關鍵詞：多壁碳納米管表面苯酚印跡聚合物的合成及性能研究　出處：《太原理工大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：分子印跡技術合成的聚合物具有預構定型特異識別性以及實用性,受到科研工作者的廣泛關注。由于傳統(tǒng)的聚合方法具有很多缺點,費時費力產(chǎn)率低,合成出的聚合物交聯(lián)度較高,模板分子被牢固的固定在內(nèi)部,很難被完全洗脫。此外,印跡位點包埋過深導致吸附平衡時間較長,使其應用受到限制。而多壁碳納米管是一種具有高比表面積和高反應活性的納米材料,具有很多優(yōu)良特性,使它可以作為分子印跡聚合物的載體材料。為了彌補傳統(tǒng)聚合方法的缺點,利用多壁碳納米管的優(yōu)異性能,提出了基于多壁碳納米管表面新型分子印跡材料,這種印跡材料中的分子識別位點分布在印跡材料的表面,可以使印跡識別位點與模板分子快速結合,能顯著改善在介質(zhì)中對特定化合物的可接近性,使得多壁碳納米管表面分子印跡材料在痕量物質(zhì)富集領域中顯示出廣闊的應用前景。本論文具體研究內(nèi)容如下:(1)以苯酚為模板分子,采用沉淀聚合法在碳納米管表面制備了多壁碳納米管表面苯酚印跡材料。優(yōu)化多壁碳納米管表面苯酚印跡材料的制備條件和吸附條件;用掃描電鏡和紅外光譜表征該苯酚印跡材料的形貌特征;采用紫外分光光度法考查該印跡材料對苯酚的動態(tài)吸附和等溫吸附,并且進行斯卡查德(Scatchard)模型分析;通過對苯酚類似物的吸附測定印跡材料的特異性吸附性能。結果顯示印跡材料對苯酚的最大吸附量達到25.50mg/g;當動態(tài)吸附90 min時,吸附量達到了最大吸附量的90%以上,吸附接近平衡,實現(xiàn)了快速吸附的目的。印跡因子最大達到3.64,選擇因子最大為2.78,說明了該印跡材料具有較好的特異性和選擇性吸附性能。(2)以二氧化硅改性的多壁碳納米管為基體,氨丙基三乙氧基硅烷為功能單體,正硅酸乙酯為交聯(lián)劑,采用溶膠-凝膠法制備二氧化硅修飾的多壁碳納米管表面苯酚印跡材料。對該印跡聚合材料的結構和形貌進行表征,并對苯酚的動力學吸附、等溫吸附及特異性吸附等性能進行了測定。實驗結果顯示,多壁碳納米管表面成功的合成了苯酚印跡層,制備得到苯酚印跡材料。此印跡材料對模板分子最大表觀結合量為19.90 mg/g,只有一種結合位點,印跡因子最大達到3.48,選擇性因子最大為3.44,該印跡材料在120 min達到動態(tài)吸附平衡。因此證明該印跡材料具有大量的印跡位點和良好的吸附能力。(3)把已制備好的苯酚印跡材料裝入固相萃取小柱,對化妝品中的苯酚進行富集分離,結合高效液相色譜法進行測定。實驗結果表明,此固相萃取柱可以很好的富集分離化妝品中的苯酚。
[Abstract]:Molecular imprinting technology synthetic polymers with prefabricated stereotypes? Specific recognition and practicability, is widely concerned by researchers. Because the traditional polymerization method has many shortcomings, time-consuming and laborious?? low yield, the synthesized polymer crosslinking degree, molecular template is firmly fixed in the interior, it is difficult to be completely eluted. In addition, imprinted sites are embedded too deep lead to longer adsorption equilibrium, which limits its applications. And multi walled carbon nanotubes is a kind of nano material with high specific surface area and high activity, has many excellent characteristics, so that it can be used as carrier material of molecularly imprinted polymer. In order to make up for the traditional polymerization method disadvantages of using excellent properties of multi walled carbon nanotubes, put forward multi walled carbon nanotube surface molecularly imprinted materials based on the imprinted materials in molecular recognition sites in imprinted material The surface of the material, can make imprinted recognition sites and template molecule rapid combination can significantly improve in the medium for compound specific accessibility, making multi walled carbon nanotube surface molecular imprinting materials show broad application prospects in the field of enrichment of trace substances. The specific contents are as follows: (1) from phenol the template molecule was prepared by polymerization of multi walled carbon nanotube surface phenol imprinted material on the surface of carbon nanotubes. Preparation of precipitated conditions and adsorption conditions of preparation and optimization of multi walled carbon nanotube surface with phenol imprinted materials; morphology scanning electron microscopy and infrared spectroscopy characterization of the phenol imprinted material; UV on phenol adsorption and dynamic isothermal adsorption spectrophotometric method to examine the imprinted material, and Scatcherd (Scatchard) model; through the specific adsorption of phenol analogues of the determination of imprinted material absorption Report of performance. The results show that the maximum adsorption capacity of phenol imprinted material reached 25.50mg/g; when the dynamic adsorption of 90 min, the adsorption capacity reached more than 90% of the maximum adsorption capacity, adsorption close to balance, to achieve a rapid adsorption. The imprinting factor selection factor achieves 3.64, a maximum of 2.78, shows that the imprinted material has specific and the selective adsorption performance. (2) with multi walled carbon nanotubes modified silica matrix aminopropyltriethoxysilane as functional monomer, TEOS as crosslinking agent, multi walled carbon nanotube surface imprinted material for preparing two phenol oxidation silicon modified by sol-gel method. The the imprinted polymer structure and morphology of the materials were characterized, and the kinetics of the adsorption of phenol, isothermal adsorption and specific adsorption properties were determined. The experimental results show that the surface of multi walled carbon nanotubes synthesized by benzene The imprinted layer was prepared by phenol, phenol imprinted material. The imprinted material of the template molecule apparent maximum binding capacity of 19.90 mg/g, only one binding site, imprinted factor reached 3.48, the selectivity is 3.44, the polymer can reach dynamic adsorption equilibrium at 120 min. This proves that the imprinted material has imprinted sites and a lot of good adsorption ability. (3) have been prepared into solid phase extraction column of phenol imprinted materials prepared, for phenol in cosmetics for separation and enrichment, combined with high performance liquid chromatography. The experimental results show that the solid phase extraction column can enrichment and separation of phenol in cosmetics as well.

【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O631.3

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本文編號：1396118