二酚的仿酶聚合反應(yīng)研究及其應(yīng)用.pdf

1、聚多酚既具有單體酚醌的氧化還原活性，同時又提高了其熱穩(wěn)定性。聚多酚的氧化還原電位低，在抗氧化領(lǐng)域和生化傳感器領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。然而，合成聚多酚十分困難，目前制備聚多酚的方法主要有化學(xué)聚合方法、電化學(xué)聚合方法和酶催化聚合方法等。其中，酶催化聚合合成聚多酚因合成工藝節(jié)能環(huán)保而備受關(guān)注，但由于酶對底物的專一選擇性嚴重限制了單體的范圍，同時天然酶的價格昂貴，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。目前，上述聚合方法制備的聚多酚溶解性和可加工性差，嚴重限制了其應(yīng)

2、用。
　　 仿酶催化是化學(xué)合成研究領(lǐng)域的一個重要方向，近年來研究進展十分迅猛。在本文中，我們以最簡單的Fe2+離子模擬辣根過氧化物酶(HRP)，在H2O2作為氧化劑的條件下，成功實現(xiàn)了對三個二酚單體的聚合。模擬酶體系打破了HRP對單體的選擇性，同時又具有天然酶的活性，相對于HRP催化體系聚合產(chǎn)率有所提高。利用紅外光譜和核磁共振光譜對聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)做了初步的表征。通過研究不同試劑對于仿酶體系聚合作用的影響，推測了仿酶聚合體系的反應(yīng)

3、機理。此外，通過紫外動力學(xué)方法研究了不同反應(yīng)條件對二酚聚合反應(yīng)速率的影響，為優(yōu)化反應(yīng)工藝提供了理論依據(jù)。
　　 為了探究聚多酚的應(yīng)用價值，本文中將分散聚合方法引入二酚的仿酶聚合體系中，以聚乙二醇(PEG)作為分散劑，成功的制備出了單分散的聚二酚微球，解決了其聚合產(chǎn)物可操作性差的難題。以聚對苯二酚微球為例，研究了其結(jié)構(gòu)和性能。微球結(jié)構(gòu)中存在PEG，但并不影響聚對苯二酚的結(jié)構(gòu)及氧化還原活性。循環(huán)伏安曲線表明:相對于Ag/AgCl電極

4、，聚對苯二酚的氧化還原電位分別是0.28V和0.10V。通過能斯特方程推算可知，聚對苯二酚作為還原劑可以還原多種重金屬離子?；诖耍竟ぷ髦欣镁蹖Ρ蕉游⑶虻倪€原性，在成功還原Ag+離子的基礎(chǔ)上，以Cu2+和Fe3+為模型金屬離子，探究了聚對苯二酚微球?qū)Χ叩倪€原作用。實驗結(jié)果表明，聚對苯二酚微球可以還原Cu2+和Fe3+，其還原產(chǎn)物為納米級的金屬晶體。通過探究聚對苯二酚微球?qū)ΤＲ姷娜N重金屬離子的還原作用，為其在重金屬離子的回收和處