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聚硅氧烷由于其耐高低温,较低的玻璃化转变温度、表面张力,优良的介电性能,以及良好的生物相容性。聚硅氧烷可作为基体材料,引入不同的功能基团,成为功能聚硅氧烷材料。咪唑是组氨酸的组成部分,在生物和化学领域都发挥着重要的作用。咪唑基团在生物进化过程中,不仅作为金属离子的结合位点,和Zn2+和Cu2+有较强的结合力,而且是被选择作为酶活性中心的催化成员而保留下来的,是个活泼而有效的酸碱催化功能基团,所以咪唑在吸附和催化反面都发挥着重要的作用。在众多化学合成的功能高分子中,咪唑常作为螯合位点或催化部位被引入。本论文中,我们以制备功能聚硅氧烷材料为出发点,从分子水平上设计了含咪唑基团的硅烷单体,经水解缩合生成含咪唑基团的功能聚硅氧烷材料,并对其性质进行了细致地研究。首先,以异氰酸丙基三乙氧基硅烷和N-(3-氨丙基)咪唑为原料制备含咪唑基的硅烷单体3-(1-咪唑基)丙基氨基甲酰-3’-氨丙基三乙氧基硅烷(ImTES),通过溶胶-凝胶方法,制备了含咪唑基的聚硅氧烷材料(ImSR),并研究了表面性质,热稳定性,对Cu2+的复合性质和吸附性能。这种含咪唑基的聚硅氧烷材料的表面接触角是56°,是亲水性材料。快速的热失重发生在230℃以上,说明材料具有较好的热稳定性。该吸附材料有效地吸附水溶液中Cu2+,最大吸附量达69.5mg/g。Langmuir更好地描述整个吸附过程,说明含咪唑基聚硅氧烷对Cu2+的吸附是化学吸附过程,被吸附的Cu2+单层分布于材料内部。经过5次循环后,平衡吸附量依然保持较稳定的值。这种含咪唑基团的功能聚硅氧烷材料对Cu2+,Ni2+,Zn2+以及Cd2+等重金属离子有较好的吸附效果,这种吸附材料在水溶液重金属离子的吸附方面有广阔的应用前景。通过分子印迹技术制备了含咪唑基聚硅氧烷印迹材料(mip-ImSR)。选取对硝基苯酚乙酸酯的水解反应为模型,研究了mip-ImSR的催化性能。根据过渡态稳定理论,我们选取反应过渡态类似物为模板分子,ImTES为功能单体,甲基三乙氧基硅烷(MTES)为交联单体。对比对硝基苯酚乙酸酯的自水解速率,这种印迹材料提高了其水解速率达16倍,而且催化动力学符合米氏方程,说明存在底物饱和现象。但是,印迹材料和非印迹材料(nip-ImsR)的催化活性相差不大。计算Km为1.66mmol/L,Kcat的计算值为1.35min-1。