新型磁性核殼納米印跡聚合物的制備及其對TBBPA的特異性吸附研究.pdf

1、四溴雙酚A（TetrabromobisphenolA,TBBPA）是具有雙酚A結(jié)構(gòu)的酚類化合物，被視為一種環(huán)境污染物和內(nèi)分泌干擾物，廣泛應(yīng)用于溴化阻燃劑領(lǐng)域，對環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康造成極大的污染和風(fēng)險(xiǎn)。分子印跡材料（Molecular Imprinted Polymers,MIPs）可選擇性吸附特定模板分子，因其高選擇性、預(yù)定性和適用性，已經(jīng)在分離領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了快速發(fā)展。同時(shí)，其制備簡單，性質(zhì)穩(wěn)定，成本低，可以有效抵抗具有與模板分子結(jié)

2、構(gòu)類似的分析物的干擾，并實(shí)現(xiàn)從復(fù)雜的化學(xué)體系中選擇性綁定模板分子的目的。與傳統(tǒng)印跡相比，表面分子印跡技術(shù)因?yàn)槲侥芰Ω撸瑐髻|(zhì)速率快等優(yōu)點(diǎn)，更利于目標(biāo)分子的洗脫與綁定。
　　金屬有機(jī)框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）是一類新型的多孔材料。一般以過渡態(tài)金屬為配位中心，與有機(jī)配體進(jìn)行配位聚合形成空間三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。孔徑可調(diào)、比表面積大、結(jié)構(gòu)多樣性、不飽和的金屬配位和表面可修飾等顯著優(yōu)點(diǎn)，使得MOFs獲得了廣

3、泛的關(guān)注，并且已經(jīng)在各研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了快速發(fā)展。
　　鑒于分子印跡聚合物和金屬有機(jī)框架材料以及磁性納米粒子具有的優(yōu)勢，本學(xué)位論文旨在研究TBBPA分子印跡的制備方法，設(shè)計(jì)合成了兩種形貌良好、吸附容量高、吸附速率快的新型磁性核殼分子印跡材料，并作為吸附劑去除水體中的TBBPA。主要研究內(nèi)容是：
　　1.磁性核-殼印跡聚合物的制備及其對TBBPA的特異性吸附
　　在通過熱溶劑法制備的Fe3O4納米粒子表面上包覆SiO2作為印

4、跡基體，利用自由基聚合制備印跡聚合物層，獲得了特異性吸附TBBPA的磁性核殼Fe3O4@SiO2@MIPs，并通過改變功能單體、功能單體與交聯(lián)劑的比例等因素優(yōu)化MIP層的制備條件。通過分析所得材料對TBBPA及其結(jié)構(gòu)類似物的回收率來探索其特異性吸附性能，同時(shí)研究了材料的吸附動(dòng)力學(xué)、吸附等溫線和循環(huán)使用性。結(jié)果表明所制備的分子印跡復(fù)合材料，具有高的活性（最大吸附量為58.67mg g-1），快的吸附動(dòng)力學(xué)（30min內(nèi)達(dá)到吸附平衡）和磁性

5、分離（20s）以及高的選擇性、可重復(fù)使用性（5次使用后回收率可達(dá)89.4％以上）。
　　2.新型磁性核-殼金屬有機(jī)框架載體上印跡聚合物的制備及其對TBBPA的特異性吸附
　　設(shè)計(jì)合成了一種新型的金屬有機(jī)骨架——沸石咪唑酯框架（ZIF-8）為基體的磁性印跡聚合物Fe3O4@ZIF-8@MIPs，用于快速和特異性識別水溶液中的TBBPA。實(shí)驗(yàn)通過在Fe3O4核上涂覆ZIF-8層，于室溫下在水溶液中進(jìn)行。Fe3O4@ZIF-8@M

6、IPs顯示出良好的單分散性，飽和磁化強(qiáng)度為38.4emu g-1，比表面積為185.9m2g-1，孔體積和孔徑分別為0.47m3g-1和99.15?。由于ZIF-8表面低配位Zn原子的密度較高，F(xiàn)e3O4@ZIF-8本身對TBBPA的吸附能力以及分子印跡對TBBPA的特異性吸附，綜合結(jié)果顯示Fe3O4@ZIF-8@MIPs對TBBPA有良好的吸附能力。此外，F(xiàn)e3O4@ZIF-8@MIPs顯示了優(yōu)異的可回收性，5次使用后回收率達(dá)85.0