二酚的仿酶聚合反應研究及其應用.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，在抗氧化領域和生化傳感器領域具有潛在的應用價值。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聚合方法、電化學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

2、用。
　　 仿酶催化是化學合成研究領域的一個重要方向，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)物的結構做了初步的表征。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

3、機理。此外，通過紫外動力學方法研究了不同反應條件對二酚聚合反應速率的影響，為優(yōu)化反應工藝提供了理論依據(jù)。
　　 為了探究聚多酚的應用價值，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，研究了其結構和性能。微球結構中存在PEG，但并不影響聚對苯二酚的結構及氧化還原活性。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?，本工作中利用聚對苯二酚微球的還原性，在成功還原Ag+離子的基礎上，以Cu2+和Fe3+為模型金屬離子，探究了聚對苯二酚微球對二者的還原作用。實驗結果表明，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對常見的三種重金屬離子的還原作用，為其在重金屬離子的回收和處