功能化磁性粒子的制備及對復雜基質(zhì)中污染物的分離分析研究.pdf

1、功能化磁性粒子同時兼具磁響應性和表面功能性，被廣泛地應用于酶的固載、細胞和蛋白質(zhì)分離、靶向給藥、污水處理等領域。與傳統(tǒng)的分離方法相比，基于功能化磁性粒子為載體的磁分離技術，具有簡單、快速、無污染的優(yōu)點。本研究主要集中在功能化磁性粒子的合成、表征及其在提取復雜基質(zhì)中污染物方面的應用。主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.對功能化磁性粒子的合成進行了綜述，并重點對其在生化及環(huán)保等方面的應用做了介紹，此外，對復雜基質(zhì)中污染成分的處理方法進行了

2、介紹，比較了其優(yōu)缺點。
　　 2.采用改進的化學共沉淀法合成了殼聚糖磁性納米粒子(CTS-Fe3O4NPs)，并用透射電鏡、X射線衍射分析儀、傅立葉變換紅外光譜儀及振動樣品磁強計對其進行了表征。結(jié)果表明：該磁性納米粒子基本呈規(guī)則球形，粒徑分布狹窄，集中在8nm左右，其表面富含氨基和羥基，磁響應性好。利用此磁性粒子為固相載體，建立了一種分離提取水樣中重金屬離子的方法。優(yōu)化的提取條件為：料液相pH為5.0、提取時間為7.0min、洗

3、脫試劑為0.050mol/L的EDTA溶液。CTS-Fe3O4NPs對Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的最大飽和吸附量分別是105.8mg/g、100.2mg/g、68.9mg/g和66.3mg/g，對水樣中這四種重金屬離子的提取率分別為100％，100％，79.89％和77.42％，洗脫率分別為97.05％，100％，86.21％和83.82％。整個提取過程不使用有機溶劑，且磁性粒子可循環(huán)再利用，建立的方法是一種綠色環(huán)保

4、的提取水樣中重金屬離子的方法。
　　 3.采用2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨(GTAMC)嫁接殼聚糖磁性納米粒子，合成了季銨功能化的磁性納米粒子(GTAMC-g-CTS-Fe3O4NPs)，并用透射電鏡、X射線衍射分析儀、傅立葉變換紅外光譜儀及振動樣品磁強計對其進行了表征。結(jié)果表明：該磁性納米復合物呈規(guī)則球形，粒徑分布較窄，平均粒徑在12nm左右，具有良好的超順磁性和穩(wěn)定性。利用此磁性粒子為載體，建立了一種提取水樣中酚類化合物的方

5、法，優(yōu)化的提取條件為：料液相的pH為9.5，提取時間為9.0min，洗脫試劑為含2％乙醇的0.10mol/L的NaOH溶液。該磁性粒子對苯酚、對硝基苯酚和2，4，6-三氯苯酚的最大飽和吸附量分別是3.24mg/g，29.9mg/g和93.9mg/g，對這三種酚類化合物的提取率可分別達到11.99％，76.45％，97.83％，洗脫率分別為100％，99.24％，84.49％。合成的功能化磁性粒子對對硝基苯酚和2，4，6-三氯苯酚表現(xiàn)出了

6、較高的提取率及優(yōu)越的提取選擇性。
　　 4、以羅丹明B為分子模板，甲基丙烯酸(MAA)為功能單體，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)為交聯(lián)劑，采用反相微乳液聚合法制備了羅丹明B分子印跡磁性聚合物(Rh.B-MMIPs)，并用透射電鏡、X射線衍射分析儀、傅立葉變換紅外光譜儀及振動樣品磁強計對其進行了表征。結(jié)果表明：該磁性粒子基本呈球形，粒徑在200nm左右，具有良好的超順磁性和穩(wěn)定性。利用此磁性粒子為載體，建立了一種提取水樣中

7、水溶性堿性染料的方法，考查優(yōu)化了對羅丹明B和亞甲基藍兩者提取效果都良好的條件為：料液相的pH為11，提取時間15.0min，洗脫試劑為含20％乙醇的0.10mol/L的HCl溶液。該磁性粒子對羅丹明B和亞甲基藍的提取率分別為92.05％和90.03％，洗脫率分別為100％及100％。在料液相pH低于7的條件下，合成的功能化磁性粒子對羅丹明B的提取率為70％以上，而亞甲基藍提取率低于30％，這說明了該磁性粒子對羅丹明B有較高的提取率及對該