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印迹技术,又称模板技术,是基于高分子化学、生物化学、化学工程及材料科学等多学科交叉发展起来的新技术,它属于超分子化学的研究范畴。利用分子印迹技术制备的聚合物称为分子(离子)印迹聚合物,其对特定的分子(离子)具有记忆效应,可实现对目标物选择性的识别及富集。因而印迹聚合物广泛的应用于分离净化、催化降解、仿生传感及其它方面。钾是农作物生长不可或缺的营养元素之一,全球钾资源分布不均,很多国家钾肥需要依赖进口。而海水中存在丰富的钾离子资源,发展一种高效绿色的技术提取海水中的钾资源迫在眉睫。磺胺类抗生素污染问题引起广大学者关注,其结构复杂,容易富集在河水底泥中,严重威胁人类健康。目前,去除水中磺胺类抗生素的方法成本高,操作复杂,甚至可能带来二次污染。制备一种有效去除磺胺嘧啶抗生素的吸附剂意义重大。将印迹技术应用于海水中钾离子的提取与水中磺胺类抗生素的去除,是一种行之有效的策略。本文基于表面印迹技术,制备了以浒苔活性炭为载体的钾离子印迹聚合物(E-ⅡPs)、以莲蓬壳多孔炭为载体的磺胺嘧啶分子印迹聚合物(L-MIP)和以MCM-41分子筛为载体的磺胺嘧啶分子印迹聚合物(M-MIP),利用FT-IR、SEM、TEM、BET等表征手段对吸附材料进行表征分析,并考察了材料的吸附性能,初步探讨了吸附机理,最后考察了材料的选择性与再生性能。主要结论如下:(1)考察了钾离子印迹聚合物对溶液中钾离子的吸附性能,结果表明溶液pH、接触时间、初始的钾离子浓度及温度都会影响吸附量的大小。得到最佳的钾离子吸附条件为:pH为9;接触时间为30 min;温度为25℃,在此条件下,最大饱和吸附量为971.87μmol/g。Langmuir等温吸附模型表明材料的吸附位点是均匀分散的,伪二阶动力学拟合实验证实了该吸附过程中速率的快慢主要以化学吸附主导,热力学拟合结果表明该吸附过程是一个自发进行的吸热过程。吸附材料对K+/Na+、K+/Li+、K+/Mg2+的相对选择性系数分别为3.58、1.91、1.35。经过8次相同条件的吸附-脱附实验,E-ⅡPs材料对K+吸附容仅下降了6.35%。从而可以得出E-ⅡPs材料具有优良的选择性与再生性。(2)考察了磺胺嘧啶分子印迹聚合物对水溶液中磺胺嘧啶的吸附性能。初步探讨了偶联剂KH-540负载量对吸附量的影响,表明负载量的大小影响印迹位点的形成,从而影响吸附量的大小。此外,探讨了溶液pH、接触时间、初始的磺胺嘧啶浓度及温度对吸附量的影响。在最佳吸附条件(pH为9;接触时间为30min;温度为25℃)下,最大饱和吸附量为55.25mg/g。动力学与等温吸附模型拟合结果表明L-MIP吸附磺胺嘧啶的过程分别符合伪二阶动力学模型与Langmuir等温吸附模型。选择性实验表明L-MIP对磺胺类抗生素有较高的选择性。L-MIP在经过五次循环吸附再生后,吸附量几乎保持最大,说明材料有良好的重复使用性能。(3)制备出基于硅烷化MCM-41分子筛为载体的磺胺嘧啶印迹聚合物M-MIP。利用动力学模型与等温吸附模型,探究材料对磺胺嘧啶的吸附机制。通过SEM表征得到该吸附剂为球状结构,且表面粗糙。在1Omin内,M-MIP实现了对磺胺嘧啶的吸附饱和。M-MIP对磺胺嘧啶的吸附量高于M-NIP对磺胺嘧啶的吸附量,且M-MIP对磺胺嘧啶的吸附量是四环素的三倍多。M-MIP具有优良的选择性和亲和力。