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在利用接枝法制备高分子功能材料时,最常用的方法是将含特殊官能团的单体直接接枝到高分子表面。但是,由于含特殊官能团的单体制备困难、价格昂贵,限制了其应用。本论文提出了两步合成法,即先在高分子材料表面接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),再通过接枝链上的环氧基团与氨基的反应,制备了两种新型功能高分子材料-含两性离子结构的耐污染滤膜和含DNA单链的汞离子选择性吸附材料。
使用预辐照乳液接枝的方法,将GMA接枝到PVDF粉体上。红外和XPS分析证明了PGMA链被接枝到了PVDF粉体上。接枝动力学研究表明,PVDF粉体预辐照乳液接枝体系中单体利用率超过80％。使用GPC测定了PVDF-g-PGMA粉体的分子量。DSC测试表明接枝GMA对PVDF粉体的热力学性能影响较小。含有反应性的环氧基团的PVDF-g-PGMA粉体可以通过进一步化学反应功能化。
通过环氧与氨基的反应将牛磺酸结构和丙氨酸结构引入到PVDF-g-PGMA上,得到了新型的含两性离子结构抗蛋白吸附材料。使用表面等离子共振(SPR)研究了含牛磺酸结构的PVDF对牛血清白蛋白的吸附能力,使用AFM研究了含丙氨酸结构的PVDF对溶菌酶的吸附能力,结果表明含两性离子结构的PVDF对蛋白质的吸附明显少于纯PVDF。使用相转化法制备了含牛磺酸结构和含丙氨酸结构的微滤膜,用扫描电镜(SEM)研究了滤膜的表面和断面形貌。结果表明含两性离子结构的微滤膜和纯PVDF滤膜一样都是典型的非对称结构。抗污染测试结果表明含两性离子结构的微滤膜抗污染性能明显优于纯PVDF滤膜。
使用生物缀合方法将氨基修饰的DNA单链连到接枝改性的PE膜表面。XPS结果证明了PE膜表面DNA单链结构的存在。吸附实验证明含DNA单链的PE膜可以在低于1ppb的浓度下吸附汞离子,并具有很好的选择性。荧光探针杂交实验证明了DNA单链上的胸腺嘧啶基团与汞离子形成了螯合。