双酚A表面分子印迹聚合物的制备、性能及应用研究

发布时间：2017-03-27 16:12

  本文关键词：双酚A表面分子印迹聚合物的制备、性能及应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：双酚A(BPA)作为一种熟知的具有内分泌干扰作用的类雌性激素,可通过环境、饮食等途径使人们遭受直接或潜在的健康风险。因此检测监控食品饮料样品中的双酚A对保障人体健康具有重要意义。但双酚A在饮料等样品中的浓度极低,在分析测定前需要对待测样品富集分离,因此发展快速、吸附量大、可重复利用率高、选择性好的特定分离富集材料十分必要。本文旨在研究BPA的两种分子印迹聚合物的制备方法及性能,及将其作为固相萃取的新型填料应用于复杂样品中痕量BPA的富集分离,并建立了分子印迹-固相萃取-高效液相色谱测定水样、饮料中BPA的新方法。主要研究结果如下： 以四溴双酚A为虚拟模板、4-乙烯基吡啶为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、介孔MCM-48纳米球作“纳米反应器”及硬模板,运用浸渍策略和刻蚀技术制备中空多孔虚拟分子印迹聚合物(HPDMIP)。通过傅立叶红外光谱、扫描电镜、热重、氮气吸附脱附、透射电镜等表征方法对制备的印迹聚合物的物理形貌、化学特性等进行了表征。 对合成的]HPDMIP进行了吸附性能评价,结果表明该印迹聚合物对双酚A具有较高的吸附容量(Qmax为445μmol g-1)、快的吸附速率(15mmin接近95%)以及可多次重复利用(重复利用6次后的回收率大于90%)等特点；吸附机理研究表明,在中空多孔虚拟印迹聚合物HPDMIP中存在着两种结合位点；将制备的中孔虚拟模板印迹聚合物应用于固相萃取,并以此建立了DHPMIP-SPE-HPLC测定环境水样中BPA的新方法,方法的加标水样的回收率在95-105%之间,相对标准偏差(RSD)小于6%,检测限为3ng mL- 利用水热法合成磁性纳米粒子为载体,以正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂,双酚A为印迹模板,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体,一步法直接合成了磁性硅胶表面分子印迹。通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜、磁性分析等对该材料的性质进行了表征,评价了该合成材料的吸附性能。结果表明：合成的磁性硅胶表面分子印迹对BPA有较大的吸附容量(280μmol g-1),及较快的吸附速率。将制备的聚合物材料用于磁性固相萃取,用于富集分离饮料中痕量BPA,并结合高效液相色谱(HPLC)技术,建立了测定水果及饮料中BPA的新方法。系统优化了萃取过程中萃取剂用量、洗脱剂种类、等对萃取效果的影响,研究表明,最大萃取体积可达800mL。在BPA类似物共存条件下,磁性硅胶表面分子印迹表现出对BPA高的选择性萃取效果和重复利用率；建立的磁性固相萃取-高效液相色谱法用于水果及饮料中BPA的测定方法,方法的线性范围为5.7～2280ng m-1,相关系数大于0.999,BPA的检测限为3ng mL-1。加标法测定饮料样品中的BPA回收率在93.5～110.3%之间。
【关键词】：分离富集 分子印迹 虚拟模板 固相萃取 双酚A
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O631.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-14
• 第一章 综述14-38
• 1.1 双酚A的概述14-20
• 1.1.1 双酚A性质14
• 1.1.2 双酚A的生产及用途状况14-15
• 1.1.3 双酚A的毒性及危害15-16
• 1.1.4 双酚A的检测及富集分离方法16-20
• 1.1.4.1 双酚A的检测方法17
• 1.1.4.2 双酚A的富集浓缩分离技术17-20
• 1.2 分子印迹聚合物技术发展与应用20-27
• 1.2.1 分子印迹聚合物制备原理20-22
• 1.2.1.1 共价法21
• 1.2.1.2 非共价法21
• 1.2.1.3 半共价法21-22
• 1.2.2 双酚A分子印迹聚合物的主要制备方法22-25
• 1.2.2.1 本体聚合22
• 1.2.2.2 原位聚合22
• 1.2.2.3 悬浮聚合22
• 1.2.2.4 沉淀聚合22-23
• 1.2.2.5 表面印迹聚合23-24
• 1.2.2.6 中空分子印迹24
• 1.2.2.7 磁性表面印迹聚合物24-25
• 1.2.3 分子印迹聚合物的固相萃取应用25-27
• 1.3 本论文的构思和研究意义27-29
• 1.3.1 选题目的和意义27
• 1.3.2 主要研究结果和创新点27-29
• 参考文献29-38
• 第二章 中空多孔虚拟分子印迹聚合物的制备及固相萃取-液相色谱法测定自来水中双酚A38-56
• 2.1 引言38-39
• 2.2 实验部分39-44
• 2.2.1 试剂与仪器39-40
• 2.2.2 中空多孔虚拟分子印迹聚合物的制备40
• 2.2.2.1 介孔MCM-48纳米球的合成40
• 2.2.2.2 HPDMIP及HPNIP的制备40
• 2.2.3 HPDMIP及HPNIP的表征40-41
• 2.2.3.1 氮气吸附脱附表征(BET)40
• 2.2.3.2 透射电镜(TEM)40
• 2.2.3.3 扫描电镜(SEM)40-41
• 2.2.3.4 傅里叶变换红外光谱分析(IR)41
• 2.2.3.5 热重分析(TGA)41
• 2.2.3.6 色谱分析41
• 2.2.4 HPDMIP和HPNIP吸附性能初步评价41-42
• 2.2.4.1 吸附热力学试验41-42
• 2.2.4.2 动力学吸附试验42
• 2.2.4.3 HPDMIP对BPA结构类似物的吸附选择性试验42
• 2.2.5 样品前处理42-43
• 2.2.5.1 标准储备液配制42
• 2.2.5.2 系列标准溶液配制42-43
• 2.2.5.3 环境样品的采集和存储43
• 2.2.6 中空多孔虚拟模板表面印迹聚合物固相萃取柱的性能评价43-44
• 2.2.6.1 固相萃取过程43
• 2.2.6.2 虚拟模板表面印迹聚合物固相萃取柱的选择性43
• 2.2.6.3 虚拟模板表面印迹聚合物固相萃取柱的重复利用性能43
• 2.2.6.4 方法可行性及实际水样检测43-44
• 2.3 结果与讨论44-52
• 2.3.1 HPDMIP的合成44-45
• 2.3.2 HPDMIP的表征45-47
• 2.3.2.1 傅里叶变换红外光谱分析45
• 2.3.2.2 扫描电镜表征结果45-46
• 2.3.2.3 透射电镜表征结果46
• 2.3.2.4 热分析46
• 2.3.2.5 BET表征分析46-47
• 2.3.3 HPDMIP性能评价47-50
• 2.3.3.1 HPDMIP的吸附热力学47-49
• 2.3.3.2 SMIP的吸附动力学49
• 2.3.3.3 HPDMIP和HPNIP对BPA及其类似物的吸附选择性49-50
• 2.3.4 中空多孔虚拟模板分子印迹聚合物固相萃取柱的性能评价50-52
• 2.3.4.1 中空多孔虚拟模板分子印迹聚合物固相萃取柱的选择性50-51
• 2.3.4.2 虚拟模板分子印迹聚合物固相萃取柱的重复利用性能51
• 2.3.4.3 方法可行性及实际水样检测51-52
• 2.4 本章小结52-53
• 参考文献53-56
• 第三章 磁性表面分子印迹聚合物的合成、表征和性能评价56-68
• 3.1 引言56-57
• 3.2 实验部分57-64
• 3.2.1 试剂与仪器57-58
• 3.2.2 磁性表面分子印迹聚合物的合成58
• 3.2.2.1 磁性纳米颗粒的合成58
• 3.2.2.2 磁性表面分子印迹聚合物的合成58
• 3.2.3 材料的表征和仪器58-59
• 3.2.3.1 扫描电镜(SEM)58
• 3.2.3.2 透射电镜(TEM)58
• 3.2.3.3 傅里叶变换红外光谱分析(IR)58-59
• 3.2.3.4 色谱分析59
• 3.2.3.5 磁性测定59
• 3.2.4 磁性表面印迹聚合物材料吸附性能的初步评价59-61
• 3.2.4.1 红外光谱60
• 3.2.4.2 扫描电镜60-61
• 3.2.4.3 透射电镜61
• 3.2.4.4 磁性分析61
• 3.2.5 磁性表面印迹聚合物吸附性能的初步评价61-64
• 3.2.5.1 磁性表面印迹聚合物材料的吸附热力学61-62
• 3.2.5.2 Fe_3O_4@MIP的吸附动力学62-63
• 3.2.5.3 Fe_3O_4@MIP的选择性吸附63-64
• 3.4 本章小结64-65
• 参考文献65-68
• 第四章 磁性固相萃取分离富集饮料及水果中的双酚A68-79
• 4.1 引言68-69
• 4.2 实验部分69-71
• 4.2.1 试剂与仪器69
• 4.2.2 双酚A标样配制69-70
• 4.2.2.1 标准储备液配制69
• 4.2.2.2 系列标准溶液配制69-70
• 4.2.3 色谱分析条件70
• 4.2.4 环境样品的采集和处理70
• 4.2.5 磁性固相萃取柱的性能评价70-71
• 4.2.5.1 固相萃取过程70
• 4.2.5.2 磁性固相萃取柱洗脱条件优化70-71
• 4.2.5.3 磁性固相萃取柱穿漏体积71
• 4.2.5.4 磁性表面印迹聚合物与空白印迹聚合物固相萃取柱效果比较71
• 4.2.5.5 磁性固相萃取柱的重复利用性能71
• 4.2.5.6 方法可行性及实际水样检测71
• 4.3 结果与讨论71-75
• 4.3.1 磁性表面印迹聚合物固相萃取柱洗脱条件优化71-72
• 4.3.2 磁性表面印迹聚合物固相萃取柱穿漏体积72-73
• 4.3.3 磁性表面印迹聚合物与空白印迹聚合物固相萃取柱效果比较73
• 4.3.4 磁性表面印迹聚合物固相萃取柱的重复利用性能73-74
• 4.3.5 方法可行性评价及实际样品检测74-75
• 4.4 本章小结75-76
• 参考文献76-79
• 攻读学位期间发表的学术论文79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 焦艳娜;丁利;李晖;傅善良;王晓兵;王利兵;;加速溶剂萃取-GC-MS/MS法测定食品接触材料中双酚A、双酚F及其衍生物的残留量[J];包装工程;2011年15期

2 刘燕燕;吴耀国;晁吉福;刘凯;于秀菊;;表面分子印迹微球的制备及其在水处理中的应用[J];材料导报;2011年07期

3 张海霞,朱彭龄;固相萃取[J];分析化学;2000年09期

4 王晓东;赵新华;张新波;李红霞;薛岩;;固相萃取-高效液相色谱-荧光检测法同时测定水中的壬基酚和双酚A[J];分析试验室;2006年09期

5 张奎文;叶赛;那广水;姚子伟;关道明;;高效液相色谱-串联质谱法测定环境水体中双酚A、辛基酚、壬基酚[J];分析试验室;2008年08期

6 史伟;付绍平;朱靖博;;分子印迹固相萃取检测罐装食品中双酚A[J];分析试验室;2012年06期

7 尹晓斐;汤水粉;刘玮;卢春华;杨黄浩;;表面分子印迹技术研究进展[J];福州大学学报(自然科学版);2011年05期

8 龚春锁;揣成智;;无机微粒表面接枝聚合改性进展[J];塑料制造;2007年08期

9 龚艳茹;王s

本文编号：270650