磁性鎘離子印跡聚合物的制備及識(shí)別性能研究.pdf

1、磁性離子印跡聚合物(M-IIP)是將磁性材料和離子印跡技術(shù)相結(jié)合而制備的高分子聚合物，不僅對(duì)模板離子具有特異的選擇吸附能力，還能在外加磁場(chǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)快速分離。本文采用表面印跡法制備以鎘離子為模板的磁性離子印跡聚合物(M-IIP)，并對(duì)聚合物的表面特征、吸附性能、固相萃取性能等進(jìn)行研究。主要內(nèi)容包括：
　　以乙烯基修飾的Fe3O4@SiO2為磁性載體，Cd2+為模板，甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酰胺(AM)為功能單體，乙二醇二甲基丙

2、烯酸酯（EGDMA）為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑，通過(guò)表面印跡法制備鎘離子印跡聚合物微球。對(duì)制備過(guò)程中溶劑(致孔劑)、功能單體、交聯(lián)劑等合成條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明：以乙腈/水(體積比4：1)作為溶劑，MAA-AM混合物（摩爾比3:1）作為功能單體，模板離子與功能單體的摩爾比為1:4:4，模板與交聯(lián)劑的摩爾比為1:20時(shí)，制備的磁性離子印跡聚合物具有較大的吸附容量。采用透射電子顯微鏡(TEM)、紅外光譜儀(FTIR)、熱重

3、分析儀(TGA)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對(duì)磁性離子印跡聚合物的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　對(duì)印跡聚合物的洗脫條件、pH值、吸附選擇性、靜態(tài)吸附性能以及動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明：用2 M的鹽酸洗脫模板，回收率可達(dá)到90％，滿足洗脫要求；洗脫8h即能將模板離子全部洗掉；當(dāng)溶液pH<4時(shí)會(huì)影響印跡物的吸附性能；通過(guò)靜態(tài)平衡吸附實(shí)驗(yàn)對(duì)吸附過(guò)程中不同初始濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)印跡物的吸附量的影響進(jìn)行研究，與磁性非離子印跡物(M-NIP)相比較

4、，M-IIP對(duì) Cd2+具有較好的吸附性，飽和吸附容量分別為46.8 mg/g和14.7 mg/g；采用不同等溫線性模型對(duì)M-IIP吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，相較于langmuir模型、langmuir-Freundlich模型，印跡聚合物的靜態(tài)吸附更適合于Freundlich模型，相關(guān)系數(shù)平方R2=0.9733；磁性離子印跡聚合物在35min即可達(dá)到吸附平衡，通過(guò)選用不同動(dòng)力學(xué)模型對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，相較于 Lagergren一級(jí)動(dòng)

5、力學(xué)模型，印跡聚合物微球的吸附更符合 Lagergren二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，相關(guān)系數(shù)平方R2=0.9963。對(duì)印跡聚合物的選擇性吸附進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明M-IIP對(duì)Pb2+、Cu2+、Ni2+的吸附量明顯比Cd2+低，M-IIP對(duì)吸附 Pb2+、Cu2+、Ni2+的選擇性因子分別為3.17、2.97、2.57；采用2 M的鹽酸對(duì)M-IIP進(jìn)行洗脫再生實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)洗脫5次后回收率仍能達(dá)到90.7%。
　　將制備的磁性鎘離子印跡聚合物對(duì)