基于分子印迹技术的爆炸物检测技术研究

发布时间：2023-05-20 00:29

　　近年来,分子印迹技术以专一、高效的特性在违禁物检测领域引起关注,该技术有望实现爆炸物的快速、痕量检测。本文以常见单质炸药三硝基甲苯(TNT)为模板分子,采用沉淀聚合和表面分子印迹制备聚合物用于TNT的识别,具体研究内容如下:(1)以丙烯酰胺(AM)为功能单体,采用沉淀聚合法制备印迹聚合物MIPs。紫外光谱表明TNT与AM之间作用力较强,有助于形成结构稳定、亲和性强的聚合物。扫描电镜观测不同制备条件下产生的MIPs。当乙腈用量为100mL,缓慢的搅拌速率下制备的MIPs形貌较优异;吸附实验表明MIPS吸附容量大,对TNT表现出较好的特异识别性能。(2)以二氧化硅(SiO2)为基底,通过γ—氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对SiO2表面进行氨基化改性,制备表面分子印迹聚合物SiO2@MIPs。红外光谱、扫描电镜、热重分析等表征手段表明SiO2表面覆盖了一层印迹聚合物薄膜。SiO2@MIPs模板洗脱较快,对TNT的平衡吸附符合Langmir模型并存在两类识别位点;动力吸附过程符合伪二阶动力学方程;选择吸附实验表明SiO2@MIPs对TNT具有较好的特异识别性。(3)将磁性引入TNT的分子印迹...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 分子印迹技术概述
        1.2.1 分子印迹技术概述
        1.2.2 分子印迹聚合物制备原理和过程
    1.3 分子印迹技术分类
        1.3.1 共价法
        1.3.2 非共价法
        1.3.3 半共价法
    1.4 分子印迹聚合物的制备方法
        1.4.1 包埋法
        1.4.2 表面印迹法
    1.5 分子印迹聚合物的应用
        1.5.1 传感器
        1.5.2 固相萃取
        1.5.3 模拟酶催化
        1.5.4 爆炸物检测
    1.6 本课题的研究内容
2 沉淀聚合法制备TNT分子印迹微球及其应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 TNT分子印迹聚合物微球的制备
        2.2.3 聚合物吸附性能研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 沉淀聚合原理
        2.3.2 TNT与AM相互作用表征
        2.3.3 聚合物的红外表征
        2.3.4 不同制备条件对印迹微球表面形貌的影响
        2.3.5 聚合物的吸附性能
    2.4 本章小结
3 基于改性二氧化硅表面修饰的TNT分子印迹聚合物的制备与应用
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 二氧化硅的合成
        3.2.3 改性二氧化硅
        3.2.4 分子印迹聚合物的制备
        3.2.5 吸附实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物制备
        3.3.2 聚合物的表征
        3.3.3 聚合物的吸附性能
    3.4 本章小结
4 磁性TNT分子印迹聚合物的制备与应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器与试剂
        4.2.2 氨基改性四氧化三铁
        4.2.3 Fe₃O₄表面分子印迹聚合物的合成
        4.2.4 吸附实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Fe3O4@MIPs的制备
        4.3.2 磁性纳米粒子的表征
        4.3.3 聚合物的吸附性能
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 不足和展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3820185