基于环糊精超分子的吸附分离材料研究

发布时间：2020-07-27 20:30

【摘要】：水是生命之源,但随着我国城市化和工业化进程的加快,抗生素等有机微污染物随着人类活动排入自然水体,污染水环境的同时还导致了水质性缺水问题。所以如何去除淡水中有机微污染物成了当今人们关注的焦点。而环糊精作为一种非常易得的低聚糖化合物,因其独特的空腔结构能与有机化合物形成“主-客体”包合物以及其分子识别性能备受关注。所以本文对环糊精进行不同的负载和改性,探究其在有机微污染物处理等方面的应用。首先将累托石改性,通过水热碳化将马铃薯淀粉负载在累托石表面,使得累托石表面的含氧基团富集(便于β-环糊精的负载),再进一步用四氧化三铁改性为磁性碳材料(便于制备后处理以及吸附过程中的回收),最后将环糊精负载在碳材料表面。经过吸附性能测试后,发现该材料对于水体系中1-萘酚的吸附效果较好,吸附符合单分子层吸附模型。吸附材料有磁性,用强力磁铁可以得到很好的回收。其次,与上述环糊精的固载方法不同,用化学法对β-环糊精空腔外表面进行修饰,主要用对氯苯基异氰酸酯,对硝基苯基异氰酸酯,对三氟甲基苯基异氰酸酯,氨基等对β-环糊精进行改性,改性前后的环糊精与四氟对苯二腈进行反应,制得不溶于水新型吸附材料。该材料对很多有机物都具有吸附效果,取其中六种:布洛芬,二氯苯酚,萘酚,诺氟沙星,双酚A,四环素进行吸附测试。为模仿真实的水环境体系,配置水溶液的浓度均为1mmol/L,作图后发现每种吸附剂均可在30s内发生吸附,1min内达到吸附平衡,去除率可达80%或90%以上,混合吸附剂的吸附效果更加明显。该改性方法可以为现实中快速流动且含有多种有机微污染物的复杂水体系的净化提供新的思路。最后,基于环糊精在分子识别方向上的应用,通过“一锅法”点击反应合成了一种新型三唑桥连AIE环糊精超分子化合物,该超分子化合物能表现出较好的AIE效果。因为环糊精对金刚烷(Adamantane)存在主-客体包和作用,另外合成了PEG2AD高分子聚合物,期待二者通过自组装形成的大分子体系可以对药物实现检测和负载作用。另外合成过程中加入炔基硅胶与反应体系中多余的环糊精进行二次点击反应,过滤得到TPE-Triazole-CSP固定相用于手性分离,达到“一石二鸟”的效果。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O636.1;TQ424
【图文】：

基于环糊精超分子的吸附分离材料研究

β-环糊精的结构

框架图,框架

2图 1-2 CD-E-MGO 的合成框架Fig1-2 The proposed scheme for the formation of CD-E-MGO

多孔纤维,功能化,工艺方案,天然产物

图 1-3 将 β-CD 分子连接到 PDA 功能化 PS 多孔纤维上的工艺方案[18]Fig1-3 A scheme showing the process for attaching β-CD molecules onto PDA-functionalized PSporous fibers[18].1.1.2.3 以天然产物高分子作载体以天然产物高分子材料作载体，有利于构建生物兼容性强的吸附材料。其中

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