四氧化三鐵及復(fù)合型分子印跡聚合物的制備與性能研究.pdf

1、分子印跡技術(shù)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)分子的特異性富集和分離,在有害物質(zhì)痕量檢測(cè)和生物活性成分提取等方面都有著廣泛的研究與應(yīng)用。本論文在分子印跡的基礎(chǔ)上,分別將光子晶體的光學(xué)性質(zhì)和四氧化三鐵的磁性能與之進(jìn)行有效的結(jié)合,對(duì)印跡水凝膠膜和磁性印跡聚合物展開(kāi)進(jìn)一步研究,具體內(nèi)容如下:
　?、挪捎没瘜W(xué)共沉淀法制備出粒徑分布在10~20nm之間的順磁性 Fe3O4納米顆粒,分別采用聚乙二醇(PEG),油酸(OA)和正硅酸乙酯(TEOS)進(jìn)行表面修飾改性。通

2、過(guò)考察 PEG的分子量和濃度對(duì)磁流體穩(wěn)定性的影響,確定15％PEG-4000修飾的 Fe3O4分散液最穩(wěn)定;比較 OA的用量和滴加速度,發(fā)現(xiàn)逐滴滴加3~10‰(V%)OA可獲得單分散性良好的 Fe3O4顆粒;SiO2-Fe3O4粉末的磁性能隨 TEOS加入量的增加而下降。通過(guò)傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、多功能 X-射線衍射儀(XRD)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)樣品進(jìn)行表征,結(jié)果表明三種修飾方法中 PE

3、G修飾的 Fe3O4磁性能最強(qiáng),OA修飾的 Fe3O4單分散性最優(yōu),SiO2包覆的磁性顆粒穩(wěn)定性最好,在后續(xù)應(yīng)用中可根據(jù)材料需求選擇最有利的改性方式。
　?、埔怨庾泳w為模板,白藜蘆醇(RES)為印跡模板分子,甲基丙烯酸(MAA)為功能單體,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,在紫外光的作用下合成 RES分子印跡水凝膠膜(MIPH)。利用掃描電鏡(SEM)考察光子晶體和 MIPH的形貌特征

4、,結(jié)果表明光子晶體排布規(guī)整,形成了六方堆積結(jié)構(gòu),MIPH具有三維(3-D)相互貫通的大孔結(jié)構(gòu)。用 UV測(cè)定光子晶體和 MIPH的布拉格衍射吸收峰,MIPH對(duì) RES響應(yīng)性良好,在3min內(nèi)達(dá)到吸附平衡狀態(tài)。在 RES的不同濃度 PBS緩沖液中(10-9~10-5mol/L),MIPH的布拉格衍射吸收峰從440nm紅移到463nm,而將 NIPH進(jìn)行同樣的處理,發(fā)現(xiàn)布拉格衍射峰幾乎沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)。
　?、遣捎?St?ber改進(jìn)法在 F

5、e3O4表面包覆 SiO2層,通過(guò)3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)進(jìn)行表面改性,以香蘭素(Vanillin)為模板,甲基丙烯酸(MAA)為功能單體、偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑,在甲醇/水體系中合成一種能在水相中選擇性吸附和分離香蘭素的新型磁性分子印跡聚合物(M-MIPs)。通過(guò)傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、多功能 X-射線衍射儀(XRD)、同步熱分析儀(TGA)、振

6、動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)和環(huán)境掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明:聚合物是以 Fe3O4納米粒子為核,二氧化硅-分子印跡結(jié)構(gòu)為殼的水相兼容M-MIPs,具有疏松多孔結(jié)構(gòu),在外界磁場(chǎng)的作用下能從溶液中實(shí)現(xiàn)快速分離。M-MIPs對(duì)香蘭素的吸附能力遠(yuǎn)大于順磁性非分子印跡聚合物(M-NIPs),在100 min時(shí)到達(dá)吸附平衡狀態(tài);Scatchard分析表明在 M-MIPs上形成了均勻的吸附位點(diǎn),最大表觀吸附量 Qmax和平衡離解常數(shù)