聚丙烯腈分子印迹膜的制备及其对山奈素溶液分离的研究

发布时间：2017-05-11 18:16

  本文关键词：聚丙烯腈分子印迹膜的制备及其对山奈素溶液分离的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为一种黄酮类化合物,山奈素具有很高的医用价值,将医药废液中的山奈素分离、提纯出来,不仅能够降低水处理工程的生化负荷,同时能够带来经济价值,但是传统的山奈素分离方法加工工艺繁琐、产量低、易造成环境污染和资源浪费。本文采用新兴的分子印迹膜技术对溶液中的山奈素进行分离,此技术将分子印迹技术与膜分离技术相结合并兼具两种技术的优势。本课题以聚丙烯腈(PAN)作为聚合物膜材料、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂,采用相转化法制备PAN膜,研究了不同添加剂、山奈素和分子印迹聚合物微球浓度对凝胶过程和膜性能的影响,确定了山奈素分子印迹膜配方为：10.0 wt.%PAN、1.5 wt.%山奈素、10 wt.%Mg(ClO4)2与1.5 wt.%聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物(PEO-PPO-PEO)作为共混添加剂；聚合物微球分子印迹膜配方：10.0 wt.%PAN、0.1 wt.%分子印迹聚合物微球、1.0wt.%Mg(ClO4)2与1.5 wt.%PEO-PPO-PEO作共混添加剂。应用实验结果表明：随着山奈素溶液浓度和操作压力的增加,两种分子印迹膜对山奈素的分离量逐渐增加,但是温度高于30℃时,膜对山奈素的分离效果不佳。当运行30 min时,溶液中被膜分离出的山奈素质量逐渐增加并趋向饱和,聚合物微球分子印迹膜对山奈素的分离量达到14.6 mg/m2,远高于山奈素分子印迹膜的分离量(81 mg/m2),但前者分离出的山奈素较难通过反冲洗洗脱。因此,当山奈素溶液的浓度为25 mg/L时,分子印迹膜分离山奈素的最佳操作条件为50 kPa和30℃,运行5 min后聚合物微球分子印迹膜分离山奈素的量为7.2mg/m2,山奈素分子印迹膜对山奈素的分离量则为3.5 mg/m2
【关键词】：分子印迹膜 聚丙烯腈 添加剂 山奈素 分子印迹聚合物微球
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.893
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-22
• 1.1 山奈素的药用价值9
• 1.2 山奈素溶液的分离方法9-12
• 1.2.1 溶剂萃取法9-10
• 1.2.2 超临界流体分离法10
• 1.2.3 微波提取法10
• 1.2.4 超声波辅助提取法10
• 1.2.5 大孔树脂吸附法10
• 1.2.6 高速逆流色谱提取法10-11
• 1.2.7 分子印迹技术11-12
• 1.3 分子印迹膜技术12-13
• 1.3.1 分子印迹膜技术概述12
• 1.3.2 分子印迹膜制备方法12-13
• 1.4 相转化法成膜过程及膜改性研究13-19
• 1.4.1 相转化法成膜过程研究13-15
• 1.4.2 膜改性研究15-19
• 1.5 研究目的与研究内容19-22
• 1.5.1 研究目的19-20
• 1.5.2 研究内容20-21
• 1.5.3 技术路线21-22
• 2 实验材料及方法22-28
• 2.1 实验药品及试剂22
• 2.2 实验仪器及设备22-23
• 2.3 相转化法制膜过程23
• 2.4 成膜过程评价23-24
• 2.4.1 铸膜液粘度测试23-24
• 2.4.2 凝胶动力学实验24
• 2.5 膜性能测试24-25
• 2.5.1 纯水通量测试24
• 2.5.2 截留率测试24-25
• 2.5.3 膜断面结构表征25
• 2.6 分子印迹聚合物微球制备25
• 2.7 吸附实验效果评价25-26
• 2.7.1 吸附动力学的研究25-26
• 2.7.2 等温吸附的研究26
• 2.8 PAN分子印迹膜分离山奈素溶液应用效果评价26-28
• 2.8.1 山奈素浓度对分离量的影响27
• 2.8.2 操作压力对分离量的影响27
• 2.8.3 操作温度对分离量的影响27
• 2.8.4 山奈素分离量随运行时间的变化趋势27
• 2.8.5 反洗次数对洗脱量的影响27-28
• 3 添加剂对PAN成膜过程及膜性能的影响28-51
• 3.1 PAN浓度的影响28-29
• 3.2 无机添加剂的影响29-37
• 3.2.1 氯化锂(LiCl)29-31
• 3.2.2 氯化钙(CaCl_2)31-33
• 3.2.3 氯化锌(ZnCl_2)33-35
• 3.2.4 高氯酸镁(Mg(ClO_4)_2)35-37
• 3.3 有机添加剂的影响37-45
• 3.3.1 草酸37-39
• 3.3.2 PEG-40039-41
• 3.3.3 PEG-400041-43
• 3.3.4 PEO-PPO-PEO43-45
• 3.4 共混添加剂的影响45-49
• 3.4.1 Mg(ClO_4)_2与1.5wt.%PEO-PPO-PEO共混45-47
• 3.4.2 PEO-PPO-PEO与6.0 wt.%Mg(ClO_4)_2共混47-49
• 3.5 本章小结49-51
• 4 山奈素及其聚合物微球对凝胶速度及膜性能的影响51-61
• 4.1 空白膜51-53
• 4.2 山奈素分子印迹膜53-56
• 4.3 聚合物微球分子印迹膜56-60
• 4.4 本章小结60-61
• 5 PAN分子印迹膜分离山奈素性能评价61-69
• 5.1 分子印迹聚合物微球和分子印迹膜吸附山奈素研究61-64
• 5.1.1 吸附动力学的研究61-63
• 5.1.2 等温吸附的研究63-64
• 5.2 PAN分子印迹膜的应用研究64-68
• 5.2.1 溶液浓度对山奈素分离量的影响64-65
• 5.2.2 操作压力对山奈素分离量的影响65-66
• 5.2.3 操作温度对山奈素分离量的影响66
• 5.2.4 山奈素分离量随运行时间的变化趋势66-67
• 5.2.5 反洗次数对山奈素洗脱量的影响67-68
• 5.3 本章小结68-69
• 6 结论与展望69-71
• 6.1 结论69-70
• 6.2 展望70-71
• 参考文献71-78
• 个人简介78-79
• 导师简介79-80
• 获得成果目录80-81
• 致谢81

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本文编号：357822