高嶺土及其改性材料表面印跡聚合物選擇性吸附雙酚A.pdf

1、江蘇科技大學攻讀碩士學位研究生論文題目高嶺土及其改性材料表面印跡聚合物選擇性吸附雙酚A研究方向精細化學品化學學科、專業(yè)應用化學研究生姓名胡瑋導師姓名郭文錄填表時間2012年3月28日學號：號：092060097092060097文摘：雙酚A(BPA)是一種典型的內分泌干擾物，能對人體內和動物體內原本營造的正常激素功能施加影響，從而引起內分泌系統(tǒng)眾多生理生化功能改變，它嚴重影響著人類的健康，為了消除其污染，急需一種能從環(huán)境中快速分離富集雙

2、酚A的技術。近年來，粘土礦物被廣泛的應用于環(huán)境維護方面，高嶺土是粘土礦物的典型代表，它儲量大、價廉，已被普遍認可。本文以廉價的、經過改性的高嶺土為支架材料，合成了雙酚A的表面印跡聚合物，同時對合成的聚合物采用透射電鏡、掃描電鏡、紅外光譜、熱重分析等手段進行了表征，并對它們的吸附特性、選擇性和再生性進行了研究。首先合成了犧牲高嶺土表面印跡聚合物（SMIPs）：高嶺土經改性后作為基質材料，以BPA為模板分子，α甲基丙烯酸為功能單體，乙二醇二

3、甲基丙烯酸酷為交聯(lián)劑，偶氮二異丁睛為引發(fā)劑，采用采用自組裝的表面印跡聚合法在非極性溶劑中制備了BPA的印跡聚合物，采用索氏提取洗脫BPA，然后干燥留用。干燥的印跡聚合物置于聚四氟乙烯燒杯中，用HF酸對其浸蝕，將該聚合物的基質材料高嶺土去除。利用透射電鏡、氮氣吸附儀、熱重分析對產物進行了表征，表征結果顯示，經過HF處理，原印跡聚合物中的高嶺土被浸蝕掉了，留下大量孔穴，有利于對BPA的吸附。在靜態(tài)吸附實驗中發(fā)現(xiàn)吸附劑用量、溶液初始pH值、溫

4、度對吸附效果均有一定影響；SMIPs吸附BPA的等溫線符合Langmuir等溫線模型，吸附動力學符合二級動力學模型。競爭實驗和再生實驗的結果表明SMIPs具有較好的選擇性，可以重復使用。第二種BPA印跡聚合物的合成將表面印跡技術和磁分離技術相結合，合成了以高嶺土Fe3O4復合材料磁性印跡聚合物：首先采用共沉淀的方法制備出高嶺土磁性復合材料，經改性后，按照上述方法合成BPA的磁性印跡聚合物。利用SEM、XRD、紅外光譜熱重熱差儀、震動樣品

5、磁強計等現(xiàn)代儀器分析技術對產物進行了表征。SEM顯示印跡聚合物層成功包裹在高嶺土Fe3O4表面，通過TGA的結果可以算出印跡聚合物層的質量分數(shù)為72.51%。磁性印跡聚合物(MMIPs)和磁性非印跡聚合物(MNIPs)吸附BPA的等溫線符合Langmuir模型，動力學數(shù)據則都符合二級動力學模型。隨著溫度的升高，動力學速率常數(shù)降低，表明吸附為放熱反應。解吸附實驗結果表明當甲醇、乙酸的體積比為8:2時，解吸附率最高。選擇性實驗采用HPLC來