毒性含氧酸根离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性研究

《毒性含氧酸根离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：O631单位代码：10110学号：s20110878中北大学硕士学位论文毒性含氧酸根离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性研究硕士研究生李晓静指导教师高保娇学科专业应用化学2014年5月10日图书分类号O631密级非密UDC硕士学位论文毒性含氧酸根离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性研究李晓静指导教师（姓名、职称）高保娇教授博导申请学位级别工学硕士专业名称应用化学论文提交日期2014年5月10日论文答辩日期2014年5月21日学位授予日期年月日论文评阅人答辩委员会主席2014年5月

2、10日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位

3、论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文毒性含氧酸根离子表面印迹材料的制备及其离子识别与结合特性研究摘要随着全球工业化进程的推进，水体污染问题日益严重，尤其是一些毒性的含氧酸根离子对水质的污染已对人类的健康及水环境生态平衡造成了极大的威胁。因此，积极发展新技术与新材料，设法从水环境中去除毒性的含氧酸根离子，是一项刻不容缓的环境治理课题。本课题采用新型表面离子印

4、迹技术，分别制备了铬酸根和钼酸根离子表面印迹材料，并深入研究了它们对模板离子的识别选择性与结合亲和性。本研究制得的印迹材料在去除水介质中的毒性含氧酸根离子方面，具有潜在的应用前景，对环境保护有重大的科学意义。首先，利用偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-540）对硅胶微粒进行表面改性，制得改性微粒AMPS-SiO2；使改性微粒表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化-还原引发体系，实施单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）在硅胶微粒表面的高效接枝聚合，制得接枝微粒PDMAEMA/SiO2。采用多种手段对

5、接枝微粒进行了表征，研究了主要因素对DMAEMA接枝聚合反应的影响规律，结果表明，氨基-过硫酸盐表面引发接枝聚合体系能有效地引发DMAEMA在硅胶微粒表面的接枝聚合，使用单体质量1.0%的过硫酸盐且在35℃的温度条件下，可制得接枝度为24g/100g的接枝微粒PDMAEMA/SiO2。又以环氧氯丙烷作为试剂，使接枝大分子PDMAEMA侧链的叔胺基团得以季铵化转变反应，实现了接枝微粒PDMAEMA/SiO2的季铵化转变，制得了功能复合微粒QPDMAEMA/SiO2。采用红外光谱法对复合微粒QPDMAEMA

6、/SiO2进行了表征，考察了主要因素对该反应的影响规律，研究表明，以环氧氯丙烷兼作溶剂，在60℃下进行季铵化转变反应，可制得季铵化度为65%的制得了功能微粒QPDMAEMA/SiO2。以铬酸根离子为模板离子，1,6-己二胺为交联剂，对功能微粒表面的大分子链QPDMAEMA/SiO2进行了离子印迹，制备出铬酸根离子印迹材料中北大学学位论文IIP-QPDMAEMA/SiO2。采用静态法与动态法，分别考察研究了离子表面印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2对铬酸根离子的结合性能与分子识别特性。实验结果表明

7、，印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2对铬酸根离子具有特异的识别选择性与优良-2-2-的结合亲和性，相对于参比离子NO3与HPO4，CrO4印迹材料2-IIP-QPDMAEMA/SiO2对CrO4离子的识别选择性系数分别为8.39和10.02，显示出很高的离子识别能力。该离子印迹材料洗脱性能良好，以NaCl（pH=10）溶液作为洗脱液，在18个床体积内解吸率可达到97.6％。以钼酸根离子为模板离子，1,6-己二胺为交联剂，对功能微粒表面的大分子链QPDMAEMA/SiO2进行了离子印迹，制备出钼酸

8、根离子印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2。采用静态法与动态法，分别考察研究了离子表面印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2对钼酸根离子的结合性能与分子识别特性。实验结果表明，印迹材料IIP-QPDMAEMA/SiO2对钼酸根离子具有特异的识别选择性与优良2--2-的结合亲和性，相对于对比离子WO4和MnO4，MoO4印迹材料2-IIP-QPDMAEMA/SiO2对MoO4离子的识别选择性系数分别为6.41和5.39；该离子印迹材