本文關(guān)鍵詞：聚離子液體雙水相體系的構(gòu)建及萃取性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離子液體雙水相是一類由離子液體與鹽析劑形成的兩相體系,具有綠色環(huán)保、極性范圍寬、易分相和不易乳化等特點(diǎn)。在生物分子及天然產(chǎn)物等的分離與純化領(lǐng)域顯示了良好的應(yīng)用前景。聚離子液體(poly (ionic liquid)s, PILs)是一類新型的高分子材料,不僅具有離子液體分子識(shí)別能力強(qiáng)的特點(diǎn),還擁有相對(duì)更好的機(jī)械穩(wěn)定性、安全性及分子自組裝性能,且更易回收循環(huán)利用。目前,離子液體雙水相體系的研究相對(duì)較多,但極少有聚離子液體雙水相體系研究的報(bào)道。因此,本文采用可逆-加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer polymerization, RAFT)合成了一系列具有特定分子量的聚離子液體,探索了聚離子液體雙水相體系的構(gòu)建以及在萃取領(lǐng)域的應(yīng)用。以1-乙烯基-3-丁基咪唑溴鹽([VBIm]Br)為單體,通過RAFT聚合制備了6種不同分子量的聚離子液體,通過陰離子交換首次合成了以脂肪酸根為陰離子的咪唑型聚離子液體。通過元素分析、1H NMR、GPC和IR等方法表征了所合成PILs的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)。GPC測(cè)定得到的P[IL]Br的數(shù)均分子量Mn(GPC)在4880-14848 g/mol之間,低多分散性指數(shù)(low polydispersity index,PDI)在1.10-1.26范圍內(nèi)。研究表明聚離子液體的分子量越大,起始分解溫度Tonset越高,以Br-為陰離子的聚離子液體的熱穩(wěn)定性優(yōu)于以脂肪酸根為陰離子的聚離子液體。首次構(gòu)建了兩類咪唑型PILs+無機(jī)鹽+H2O雙水相體系,研究了PIL結(jié)構(gòu)和分子量、鹽析劑種類等與雙水相平衡的關(guān)系。研究表明,與單體相比,含疏水性鏈轉(zhuǎn)移劑2-((十二烷硫基)碳巰基)硫基丙酸片段的PILs表現(xiàn)出相對(duì)更強(qiáng)的雙水相體系成相能力。在本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi),不同分子量PILs的成相能力為：P[IL29]BrP[IL38]BrP[IL49]BrP[IL53]Br,當(dāng)聚合度高于29時(shí),分子量越低越有利于雙水相的構(gòu)建。當(dāng)PILs結(jié)構(gòu)中引入疏水性較強(qiáng)的脂肪酸根陰離子時(shí),PILs更容易形成雙水相體系。此外,降低溫度、增加PILs質(zhì)量分?jǐn)?shù)和K3P04質(zhì)量分?jǐn)?shù)都能增加雙水相體系的系線長(zhǎng)度�？疾炝怂鶚�(gòu)建的PILs+K3PO4+H2O雙水相體系對(duì)幾類生物質(zhì)分子的萃取性能。研究結(jié)果表明PILs雙水相體系具有優(yōu)秀的生物活性物質(zhì)萃取能力,對(duì)代表性溶質(zhì)的分配系數(shù)高達(dá)：D色氨酸=922,D略酸=318,D苯丙氨酸=200,D茶堿=427,D咖啡因=124,D綠原酸=289,D咖啡酸=111,萃取率均高于95%。本研究得到的色氨酸的分配系數(shù)(D色氨酸)是傳統(tǒng)的聚乙二醇-葡聚糖雙水相體系的900倍,是聚合物-無機(jī)鹽體系的130～900倍,是水溶性的離子液體單體雙水相體系的12～18000倍。D略氨酸分別是水溶性離子液體單體和檸檬酸鉀/PPG 400體系的80～636倍,D咖啡因是文獻(xiàn)中報(bào)道的分配系數(shù)的13～1200倍。此外,還進(jìn)一步研究了PILs分子量、陰離子種類、萃取溫度、體系組成以及原料濃度對(duì)雙水相體系萃取效率的影響。以PILs/有機(jī)溶劑-正己烷為新型液-液兩相體系實(shí)現(xiàn)了磷脂同系物的選擇性萃取分離。在P[IL20]Br/甲醇-正己烷兩相體系中,磷脂酰膽堿(PC)的分配系數(shù)DPc為2.57,PC對(duì)磷脂酰乙醇胺(PE)的選擇性為SPC/PE為2.98,優(yōu)于之前文獻(xiàn)中報(bào)道過的現(xiàn)有的萃取劑對(duì)PC的萃取數(shù)據(jù)。隨著萃取劑中P[IL20]Br質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,DPc先上升后下降。當(dāng)P[IL20]Br的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),DPc達(dá)到最大值3.87。隨著萃取劑中離子液體濃度增加,DPE呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。此外,利用量子化學(xué)計(jì)算對(duì)離子液體萃取磷脂的機(jī)理進(jìn)行了探討,研究表明IL與PC之間形成了較強(qiáng)的氫鍵作用。
【關(guān)鍵詞】：聚離子液體 雙水相 萃取 氨基酸 磷脂 RAFT聚合
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ316.32;TQ028.32
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 第一章 文獻(xiàn)綜述15-31
• 1.1 引言15-16
• 1.2 可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT Polymerization)16-20
• 1.2.1 RAFT聚合概述16
• 1.2.2 RAFT聚合的機(jī)理16-18
• 1.2.3 RAFT聚合適用的單體18
• 1.2.4 RAFT試劑的選擇18-19
• 1.2.5 RAFT聚合的特點(diǎn)19-20
• 1.2.6 RAFT聚合用于分子設(shè)計(jì)20
• 1.3 RAFT聚合合成聚離子液體20-23
• 1.3.1 離子液體簡(jiǎn)介20-21
• 1.3.2 聚離子液體簡(jiǎn)介21-22
• 1.3.3 RAFT聚合合成聚離子液體22-23
• 1.4 雙水相萃取技術(shù)23-25
• 1.4.1 雙水相體系的發(fā)展23
• 1.4.2 常見的雙水相體系及形成機(jī)理23-25
• 1.4.3 雙水相萃取技術(shù)的特點(diǎn)25
• 1.5 離子液體雙水相萃取技術(shù)25-29
• 1.5.1 離子液體雙水相萃取技術(shù)概述25-26
• 1.5.2 離子液體雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用26-29
• 1.6 本文的研究思路與研究?jī)?nèi)容29-31
• 第二章 RAFT聚合制備咪唑型聚離子液體31-47
• 2.1 引言31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分31-37
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料31-33
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器33
• 2.2.3 1-乙烯基-3-丁基咪唑溴鹽([VBIm]Br)的合成33-34
• 2.2.4 2-((十二烷硫基)碳巰基)硫基丙酸的合成34
• 2.2.5 RAFT聚合合成聚(1-乙烯基-3-丁基咪唑溴鹽)34-35
• 2.2.6 聚(1-乙烯基-3-丁基咪唑溴鹽)陰離子交換35-36
• 2.2.7 聚離子液體性質(zhì)表征36-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-46
• 2.3.1 不同分子量聚離子液體的合成37-38
• 2.3.2 核磁共振氫譜38-40
• 2.3.3 元素分析40-41
• 2.3.4 紅外光譜表征41-42
• 2.3.5 聚離子液體分子量42-44
• 2.3.6 熱穩(wěn)定性44-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 第三章 咪唑型聚離子液體/鹽雙水相體系的相平衡研究47-67
• 3.1 引言47
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分47-51
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料47-48
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器48-49
• 3.2.3 雙水相體系的制備49
• 3.2.4 聚離子液體/鹽雙水相體系相圖的繪制49
• 3.2.5 系線(TLs)的測(cè)定方法49-50
• 3.2.6 自由基聚合合成聚(1-乙烯基-3-丁基咪唑溴鹽)50-51
• 3.3 結(jié)果與討論51-64
• 3.3.1 鹽析劑的篩選51-52
• 3.3.2 聚離子液體分子量對(duì)雙水相體系相平衡的影響52-57
• 3.3.3 陰離子對(duì)雙水相體系相平衡的影響57-59
• 3.3.4 溫度對(duì)雙水相體系相平衡的影響59-63
• 3.3.5 體系組成對(duì)系線的影響63-64
• 3.4 本章小結(jié)64-67
• 第四章 咪唑型聚離子液體及其雙水相體系在萃取中的應(yīng)用67-93
• 4.1 引言67-68
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分68-73
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料68-69
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器69
• 4.2.3 萃取平衡實(shí)驗(yàn)69-71
• 4.2.4 萃取物質(zhì)檢測(cè)方法71-72
• 4.2.5 分配系數(shù)和萃取百分率的計(jì)算72
• 4.2.6 萃取物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線72-73
• 4.3 PILs+K_3PO_4+H_2O雙水相體系萃取性能73-82
• 4.3.1 PILs+K_3PO_4+H_2O雙水相體系對(duì)不同物質(zhì)的萃取效果73-76
• 4.3.2 聚離子液體陰離子對(duì)萃取效果的影響76-77
• 4.3.3 聚離子液體分子量對(duì)萃取效果的影響77-79
• 4.3.4 體系組成對(duì)萃取效果的影響79-80
• 4.3.5 溫度對(duì)萃取效果的影響80-81
• 4.3.6 色氨酸濃度對(duì)萃取效果的影響81-82
• 4.4 PILs/稀釋劑-正己烷液-液兩相體系萃取磷脂82-89
• 4.4.1 離子液體種類對(duì)萃取效果的影響82-85
• 4.4.2 聚離子液體分子量對(duì)萃取效果的影響85-86
• 4.4.3 離子液體濃度對(duì)萃取效果的影響86-87
• 4.4.4 溫度對(duì)萃取效果的影響87
• 4.4.5 萃取機(jī)理87-89
• 4.5 本章小結(jié)89-93
• 第五章 結(jié)論93-97
• 參考文獻(xiàn)97-107
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果107

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊武;何小敬;郭昊;萬菲;高錦章;;反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法在銅表面接枝聚離子液體刷[J];西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

2 陳翠仙,尚天剛,蔣維鈞;分離有機(jī)水溶液的聚離子復(fù)合膜（Ⅰ）[J];水處理技術(shù);1996年01期

3 尚天剛,陳翠仙,蔣維鈞;分離有機(jī)水溶液的聚離子復(fù)合膜（Ⅱ）[J];水處理技術(shù);1996年01期

4 馬曉華;許振良;魏永明;程亮;;殼聚糖-海藻酸鈉/聚丙烯腈聚離子復(fù)合膜滲透汽化分離乙酸乙酯水溶液[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年04期

5 王偉,馬建中,楊宗邃,封麟先,胡耿源;合成鞣劑鞣制機(jī)理的聚離子網(wǎng)絡(luò)假說[J];西北輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1997年04期

6 趙劍曦,朱永平;二聚離子表面活性劑/醇混合膠團(tuán)組成的計(jì)算[J];膠體與聚合物;2002年03期

7 楊武;趙秀麗;郭昊;于艷;裴奔;張潔;;一種季銨型聚離子液體刷的制備及表征[J];西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年01期

8 盧燦輝,許晨,丁馬太,莊斌;殼聚糖／褐藻酸鈉聚離子復(fù)合膜的滲透汽化分離性能研究[J];功能高分子學(xué)報(bào);1996年03期

9 桑燕;楊晉濤;陳楓;費(fèi)正東;鐘明強(qiáng);;SiO_2表面接枝聚離子液體及其在聚苯乙烯超臨界二氧化碳發(fā)泡中的應(yīng)用[J];高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào);2011年06期

10 ;[J];;年期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 翁亮;顏嬌嬌;謝鶴樓;張海良;;基于“甲殼型”效應(yīng)的聚離子液晶的合成及其性能研究[A];2013年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題C：高分子結(jié)構(gòu)與性能[C];2013年

2 張星;彭靜;李久強(qiáng);翟茂林;;聚離子液體凝膠的輻射合成及其溶脹性能[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第09分會(huì)：應(yīng)用化學(xué)[C];2014年

3 尹劍波;董躍振;趙曉鵬;;聚離子液顆粒的微波制備與電流變活性[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第14分會(huì)：流變學(xué)[C];2014年

4 周密;徐棟;錢欣;;聚離子液體對(duì)聚乳酸結(jié)晶行為的影響[A];2012年全國(guó)高分子材料科學(xué)與工程研討會(huì)學(xué)術(shù)論文集（下冊(cè)）[C];2012年

5 青格樂圖;劉平;范永生;徐冬清;王保國(guó);;聚離子液體型PVDF離子傳導(dǎo)膜研究[A];第三屆膜分離技術(shù)在冶金工業(yè)中應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2009年

6 宋雪;張國(guó)俊;紀(jì)樹蘭;劉忠洲;;動(dòng)態(tài)LBL法制備中空纖維聚離子復(fù)合膜初探[A];第三屆中國(guó)膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2007年

7 舒婕;劉志建;陳群;;基于聚離子體系的PH敏感的磁共振造影劑的固體NMR研究[A];第十五屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

8 何曉燕;楊武;;利用表面引發(fā)聚合反應(yīng)制備聚離子液體刷及其可逆潤(rùn)濕性研究[A];全國(guó)第十四屆大環(huán)化學(xué)暨第六屆超分子化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文專輯[C];2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 崔杰鋮;基于微流控技術(shù)構(gòu)建功能材料和化學(xué)體系[D];清華大學(xué);2015年

2 郭江娜;咪唑鹽聚離子液體功能高分子膜的合成與表征[D];蘇州大學(xué);2016年

3 唐建斌;噻唑雜環(huán)與離子液體功能高分子的合成與性能研究[D];浙江大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 侯春霞;含咪唑類離子液體的環(huán)磷腈高聚物的制備和表征[D];華中科技大學(xué);2014年

2 張靜竹;聚離子液體雙水相體系的構(gòu)建及萃取性能[D];浙江大學(xué);2016年

3 趙華蕾;以聚酯為分子骨架的聚離子液體的制備及功能性應(yīng)用研究[D];東華大學(xué);2016年

4 王雙平;離子液與聚離子液體的制備及性能研究[D];濟(jì)南大學(xué);2010年

5 魯水;咪唑類聚離子液體自發(fā)聚集行為的研究[D];浙江理工大學(xué);2015年

6 魏曉琴;離子液體及聚離子液體復(fù)合材料的制備及其萃取和吸附分離性能研究[D];浙江工商大學(xué);2015年

7 楊建虎;聚離子液體/鉑納米粒子催化劑的研制[D];蘇州大學(xué);2011年

8 徐曉君;基于聚離子液體的納米復(fù)合材料的制備與表征[D];西北師范大學(xué);2014年

9 于艷;表面引發(fā)反向原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法制備親疏水可逆響應(yīng)的聚離子液體刷[D];西北師范大學(xué);2011年

10 涂曉婧;基于聚離子液體膜的環(huán)境雌激素電化學(xué)傳感研究[D];中南民族大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：聚離子液體雙水相體系的構(gòu)建及萃取性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：483637