碳納米管表面分子印跡聚合物制備.pdf

1、碳納米管(CNTs)由于其獨特的性能和極大的比表面積,在分子印跡領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。但目前,關(guān)于 CNTs表面分子印跡聚合物的研究才剛起步,主要通過CNTs表面自由基共聚合接枝分子印跡聚合物(MIPs)。不過在聚合反應(yīng)體系中,“溶液聚合”現(xiàn)象無法避免以及存在聚合物膜不均勻等缺點,嚴重影響了表面分子印跡聚合物的印跡效率。本論文分別采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合反應(yīng),在多壁碳納米管(MWNTs

2、)表面接枝MIPs,以期得到具有優(yōu)異印跡效率的印跡聚合物材料。具體內(nèi)容如下:
　　(1)MWNTs表面接枝茶堿分子印跡聚合物。利用酸氧化后MWNTs表面的羧基與2-溴代異丁酸乙二醇酯之間的反應(yīng),合成ATRP引發(fā)劑修飾的碳納米管(MWNT-Br)。以 MWNT-Br為大分子引發(fā)劑、丙烯酸羥乙酯(HEMA)為功能單體,雙丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)為交聯(lián)劑,在模板分子茶堿存在下,通過ATRP反應(yīng)在MWNTs上接枝茶堿分子印跡聚合物膜(

3、MWNT-TMIPs)。采用透射電鏡(TEM)對合成的MWNT-TMIPs進行表征,結(jié)果顯示MWNTs表面接枝上了一層均勻的印跡聚合物膜,膜厚約為5 nm。采用靜態(tài)吸附的方法對所合成的MWNT-T-MIPs印跡效率進行了評價,結(jié)果表明MWNT-TMIPs對茶堿分子具有較高的印跡吸附量和選擇性吸附能力。吸附動力學研究表明,MWNT-TMIPs對茶堿分子具有快速的初始吸附速度,在60 min內(nèi)基本達到吸附平衡,明顯優(yōu)于溶液聚合方法合成的MI

4、Ps。
　　(2)MWNTs表面接枝Nα-叔丁氧基-L-色氨酸(n-Boc-Trp-OH)分子印跡聚合物。首先利用過量的乙二醇對羧基化的MWNTs進行修飾合成出表面含有羥基的MWNTs(MWNT-OH),再利用小分子 RAFT試劑S,S’-雙(2-甲基-2-丙酸基)三硫代碳酸酯與MWNT-OH反應(yīng),合成 RAFT試劑修飾的MWNTs(MWNT-RAFT)。采用傅立葉紅外光譜(FTIR)、熱重分析(TGA)、X射線光電子能譜(XPS