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1、江蘇科技大學(xué)攻讀碩士學(xué)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(xì)化學(xué)品化學(xué)學(xué)科、專業(yè)應(yīng)用化學(xué)研究生姓名胡瑋導(dǎo)師姓名郭文錄填表時(shí)間2012年3月28日學(xué)號(hào):號(hào):092060097092060097文摘:雙酚A(BPA)是一種典型的內(nèi)分泌干擾物,能對(duì)人體內(nèi)和動(dòng)物體內(nèi)原本營(yíng)造的正常激素功能施加影響,從而引起內(nèi)分泌系統(tǒng)眾多生理生化功能改變,它嚴(yán)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(shù)。近年來(lái),粘土礦物被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境維護(hù)方面,高嶺土是粘土礦物的典型代表,它儲(chǔ)量大、價(jià)廉,已被普遍認(rèn)可。本文以廉價(jià)的、經(jīng)過(guò)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(shí)對(duì)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(jìn)行了表征,并對(duì)它們的吸附特性、選擇性和再生性進(jìn)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(jīng)改性后作為基質(zhì)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(duì)其浸蝕,將該聚合物的基質(zhì)材料高嶺土去除。利用透射電鏡、氮?dú)馕絻x、熱重分析對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征,表征結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)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(duì)BPA的吸附。在靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)吸附劑用量、溶液初始pH值、溫
4、度對(duì)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(dòng)力學(xué)符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)和再生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明SMIPs具有較好的選擇性,可以重復(fù)使用。第二種BPA印跡聚合物的合成將表面印跡技術(shù)和磁分離技術(shù)相結(jié)合,合成了以高嶺土Fe3O4復(fù)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(fù)合材料,經(jīng)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?zé)岵顑x、震動(dòng)樣品
5、磁強(qiáng)計(jì)等現(xiàn)代儀器分析技術(shù)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)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(guò)TGA的結(jié)果可以算出印跡聚合物層的質(zhì)量分?jǐn)?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(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)則都符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。隨著溫度的升高,動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)降低,表明吸附為放熱反應(yīng)。解吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)甲醇、乙酸的體積比為8:2時(shí),解吸附率最高。選擇性實(shí)驗(yàn)采用HPLC來(lái)
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