可见光活化室温RAFT聚合制备分子印迹聚合物及性能研究

发布时间：2017-12-16 09:23

  本文关键词：可见光活化室温RAFT聚合制备分子印迹聚合物及性能研究

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【摘要】：分子印迹技术是集高分子化学、仿生生物学等学科优势为一体的交叉学科技术,在仿生传感器、色谱分离分析等领域有广泛应用。尽管分子印迹技术近年来发展迅速,但依然存在挑战。通常,功能单体和模板分子在温室下通过氢键等作用自组装成主客体复合物,而引发聚合需要更高温度,此聚合温度易影响、破坏主客体的缔合,从而影响印迹位点的性能。因此,在室温条件下构筑分子印迹聚合物(MIPs)是一个极具研究价值和挑战的课题。可见光活化室温RAFT聚合是一种环境友好、绿色低碳、简捷的活性可控聚合手段,为室温条件下构筑MIPs提供有力工具。本论文以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为模板分子,采用可见光活化室温RAFT聚合构筑其MIPs。具体内容如下:(1)新型双功能单体的设计、合成:为了满足不同模板分子的需要,我们设计、合成了一类既能扮演功能单体,又能充当交联剂的新型双功能单体。将甲基丙烯酰氯分别与2,2-二羟甲基丙酸和2,2-二羟甲基丁酸反应,成功制备2,2-二甲基丙烯酰氧甲基丙酸(BMPA)和2,2-二甲基丙烯酰氧甲基丁酸(BMBA)两种双功能单体,并采用1H NMR对其结构进行表征。(2)MIPs的设计:通过紫外-可见光谱法对双功能单体与2,4-D的预组装行为进行研究,确定模板分子:双功能单体=1:4。通过对合成的聚合物进行相关的吸附性能研究,筛选出合适的双功能单体以及双功能单体/交联剂比例,结果表明,以BMPA为最佳双功能单体,且与交联剂的最佳比例为1:4。(3)MIPs的制备以及性能研究:以2,4-D为模板分子,BMPA为双功能单体,EGDMA为交联剂,CESA为链转移剂,TPO为引发剂,甲醇和水(3/1,m/m)为溶剂,通过可见光活化室温RAFT沉淀聚合制备2,4-D-MIPs。并利用傅里叶红外光谱法、激光粒度法、氮气吸附法等手段对MIPs的结构、粒径、比表面积、孔径进行表征,结果表明成功制备了MIPs,并且制备的MIPs粒径分布窄,MIP-BMPA的BET比表面积和平均孔径分别为2.983 m2/g和3.81 nm。利用紫外-可见光谱法、高效液相色谱法对MIPs的吸附动力学、等温吸附性能、平衡吸附性能、选择性吸附性能以及重复利用率进行研究,结果表明,MIPs吸附动力学行为符合假一级动力学反应模型,由Scatchard方程分析结果可得,在0.05~0.5mM浓度范围内,MIPs对2,4-D吸附仅一种结合位点,此外,MIP-BMPA对2,4-D具有良好的特异选择性。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.3
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本文编号：1295514