磁性鎘離子印跡聚合物的制備及識別性能研究.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相結合而制備的高分子聚合物，不僅對模板離子具有特異的選擇吸附能力，還能在外加磁場的作用下實現(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)，并對聚合物的表面特征、吸附性能、固相萃取性能等進行研究。主要內容包括：
　　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，通過表面印跡法制備鎘離子印跡聚合物微球。對制備過程中溶劑(致孔劑)、功能單體、交聯(lián)劑等合成條件進行了優(yōu)化，結果表明：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，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)、振動樣品磁強計(VSM)對磁性離子印跡聚合物的形貌和結構進行表征。
　　對印跡聚合物的洗脫條件、pH值、吸附選擇性、靜態(tài)吸附性能以及動力學行為進行研究。結果表明：用2 M的鹽酸洗脫模板，回收率可達到90％，滿足洗脫要求；洗脫8h即能將模板離子全部洗掉；當溶液pH<4時會影響印跡物的吸附性能；通過靜態(tài)平衡吸附實驗對吸附過程中不同初始濃度的標準溶液對印跡物的吸附量的影響進行研究，與磁性非離子印跡物(M-NIP)相比較

4、，M-IIP對 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M-IIP吸附數(shù)據(jù)進行擬合，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，相關系數(shù)平方R2=0.9733；磁性離子印跡聚合物在35min即可達到吸附平衡，通過選用不同動力學模型對吸附動力學曲線數(shù)據(jù)進行擬合，相較于 Lagergren一級動

5、力學模型，印跡聚合物微球的吸附更符合 Lagergren二級動力學模型，相關系數(shù)平方R2=0.9963。對印跡聚合物的選擇性吸附進行了研究，實驗結果表明M-IIP對Pb2+、Cu2+、Ni2+的吸附量明顯比Cd2+低，M-IIP對吸附 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M-IIP進行洗脫再生實驗，經(jīng)過洗脫5次后回收率仍能達到90.7%。
　　將制備的磁性鎘離子印跡聚合物對