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原子转移自由基聚合法制备分子印迹再生纤维素复合膜(2)

时间:2023-11-20 21:36来源:毕业论文
分子印迹技术(MIT),是制备具有特异性识别功能的分子印迹聚合物(MIPs)最有前途的方法之一,已经证明了其在分离和分析应用等不同领域的巨大潜力

分子印迹技术(MIT),是制备具有特异性识别功能的分子印迹聚合物(MIPs)最有前途的方法之一,已经证明了其在分离和分析应用等不同领域的巨大潜力[6-8]。分子印记聚合物是具有特定功能基团及孔径大小和形状的新型高分子材料。是具有较好的稳定性,高度交联结构,能在高温、高压、有机溶剂及耐酸碱的分子识别材料。它是通过以下方法实现的:首先通过共价键或非共价键让功能单体和模板分子形成复合物,并加入适当交联剂和引发剂在加热、紫外光或其他条件下聚合,从而使模板分子在膜上固定下来,再通过洗脱过程将未反应的模板分子从聚合物中洗掉,最后就形成了一个稳定的印记层,且含有模板分子结合的功能基的三维空穴。这个三维空穴可以重新专一,高选择的和模板分子相结合,从而使该种聚合物对模板分子具有专一的识别功能。近来,人们对基于聚合物膜表面改性的表面分子印迹技术(SMIT)产生了极大的关注。将分子印迹技术与膜技术相结合,可以为膜对于目标物的分离提供特异选择性和渗透性[9-11]。通过界面聚合技术在多孔膜表面形成分子印迹层以优化膜通量。于此,印迹膜技术不仅能改善膜的缺点,同时又能赋予印迹膜鲁棒性和自持性[12]。如今,很多膜已经被成功应用于膜分离领域,如膜表面含有功能基团的亲和吸附膜,已经越来越多地被应用在诸如生物学、生物化学和环境学领域[13,14]。传统的吸附膜通常通过表面改性的方法来制备[15-17]。

近年来,再生纤维素(RC)膜在膜分离过程中展现了广泛的商业应用价值,它们的成本相对较低,而且具有良好的亲水性和显著生物相容性[18]。值得注意的是,使用丰富的植物纤维素作为原始材料,不仅能减少有限的石油资源损失,而且较为环保。在多种膜表面改性的方法中,表面引发原子转移自由基聚合法(ATRP)是一种相对新颖的方法[19]。羟基可以用于在RC膜表面引发聚合,使ATRP引发剂在膜表面固定。与其他改性方法相比,ATRP法具有多种优点:引发剂预先固定在膜表面上,单体的引发聚合反应只在膜表面发生。同时,嫁接后的分子链末端仍具有活性,可以直接与其他功能单体聚合。

本文介绍了以RC膜为基膜,通过ATRP法制备MICMs以分离和提纯Ars。分别以丙烯酰胺(AM)为功能单体,Ars为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂。同时,对MICMs的各项表征结果、吸附性能、动力学及选择性进行了详细的研究。所制得的MICMs对Ars显示出较高的吸附性能和选择性。

2。  实验部分

2。1。  药品与试剂文献综述

再生纤维素(RC)膜(平均孔径0。45 μm,直径25 mm,厚度100 μm)均购自Sartorius。青蒿素(ARS, 98%),无水四氢呋喃(THF, 99。9 %)、丙烯酰胺(AM, 99。9 %)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDGMA, 98%),2-溴基异丁酰溴化(2-BIB)、N,N,N ’ ,N ’’ ,N ’’’-五甲基二乙烯三胺(PMDETA, 99 %)、乙酸(AR)购自奥尔德里奇试剂(上海),三乙胺(TEA,AR),乙醇(AR)和甲醇(AR)购自国药集团化学试剂有限公司(上海)。CuBr用稀盐酸和丙酮反复冲洗,然后真空干燥。HPLC级水购自西格玛奥德里奇贸易有限公司。以上所有的试剂都是分析级或更好。所有的水溶液和清洗工艺均使用双蒸馏水。原子转移自由基引发剂可以通过与膜的羟基反应固定在RC膜表面。由于在EGDMA和AM中存在氮元素,所制备的印迹膜可以通过XPS进行进一步分析。同时,膜的形貌可以通过扫描电子显微镜(SEM,JSM-6360LV,JEOL,日本)进行观察。

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