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随着社会的发展,有机染料已成为水污染的主要原因。吸附法具有很高的成本效益以及易分离等优点成为处理染料废水的有效策略。如何设计制备具有优异机械性能、适合的三维孔状结构并且不会造成二次污染的高效吸附材料成为研究的难题。水凝胶具有高吸附能力、低成本和易于操作的特性,因此是新型吸附剂的理想选择。本文旨在利用分子识别设计制备基于环糊精的水凝胶材料作为吸附剂,对其选择性吸附染料分子进行探讨。首先我们设计制备了环糊精聚合物(P-CD)作为主体聚合物,金刚烷修饰的聚丙烯酸(PAA-Ad)作为客体聚合物。然后利用环糊精与金刚烷的主客体识别形成三维交联网状的水凝胶材料。通过改变客体聚合物PAA-Ad的浓度,得到不同机械性能和不同微观结构的水凝胶材料。实验结果表明水凝胶对双酚A(BPA)、4-氨基偶氮苯(N-Azo)、亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)四种典型的有毒染料分子具有较高的吸附能力并且存在不同吸附机制。接下来,我们利用P-CD作为主体聚合物和二茂铁修饰的聚丙烯酸(PAA-Fc)作为客体聚合物制备出新型水凝胶材料。水凝胶展现出三维孔状结构和较大的比表面积。此外,该水凝胶材料在氧化还原刺激下可以实现凝胶-溶胶的转变。将制得的水凝胶用于吸附BPA和MB染料,发现其对BPA的最大吸附量可达23.61 mg/g,对MB可达24.61 mg/g,并且水凝胶在吸附过程中具有很强的pH依赖性。我们进一步研究了环糊精与偶氮苯的主客体识别,利用主客体作用和氢键作用设计制备聚乙烯醇/偶氮苯改性的聚丙烯酸/环糊精改性的聚丙烯酸(PVA/PAA-CD/PAA-Azo)的水凝胶材料。水凝胶材料可以响应紫外光和温度刺激,实现凝胶-溶胶的转变。由于水凝胶独特的交联网络结构和大量吸附位点的暴露,水凝胶材料具有较好的稳定性和高效的吸附能力。