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分子印迹聚合物的历史及发展、有序酚醛树脂介孔聚合物材料的制备进展、NNAL净化研究情况以及苯胺降低技术的总结在本论文中首先得到具体介绍。在此基石上,实验选择NNAL的三种结构类似物为模拟模板合成了对NNAL具有选择性结合能力的分子印迹聚合物并通过XPS和IR对实验结果进行了表征;根据XPS和IR表征结果,对由模拟模板之一即4-(N-甲基-N-乙酰基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇制备得到的印迹聚合物的固相萃取性能进行了研究。制备了拥有高比表面积、大孔体积的有序酚醛树脂介孔聚合物材料,并对该介孔聚合物材料吸附水溶液中苯胺的平衡吸附过程和动力学过程进行了探讨。具体而言,本论文研究工作包括以下三部分:
首先,分别以三种4-甲基亚硝基吡啶基丁醇(NNAL)的结构类似物即1-(3-吡啶基)-1,4-丁二醇、4-(N-甲基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇、4-(N-甲基-N-乙酰基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇为模拟模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,通过自组装技术在甲苯中制备了对NNAL具有良好识别能力的印迹聚合物。同时实验通过XPS和IR研究了NNAL和MAA之间的相互作用,结果表明NNAL和MAA通过氢键协同作用形成1∶2型配合物。吡啶上的N、亚硝基中的O是与MAA形成氢键作用两个选择性识别位点。进一步将XPS和IR应用于印迹聚合物的效果评价中,结果证明由4-(N-甲基-N-乙酰基)-1-(3-毗啶基)-1-丁醇制备得到的印迹聚合物对NNAL的识别性能最佳。
其次,以4-(N-甲基-N-乙酰基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇为模拟模板制备得到的聚合物作为固相萃取填料,实验建立了简单、灵敏的测定NNAL的分子印迹固相萃取(MISPE)方法。当采用水溶液上样,分别以0.5mL水、1mL甲苯、1mL甲苯/二氯甲烷(9∶1,V/V)、1mL甲苯/二氯甲烷(4∶1,V/V)淋洗,3×1mL甲醇洗脱时,NNAL在分子印迹固相萃取柱上的回收率达到93%。以尼古丁为竞争分子的选择性实验进一步证明上述小柱有很好的特异性识别能力。同时在实际尿液的加标回收实验中,NNAL的回收率范围为87.2%-101.2%。实验结果表明己优化的MISPE方法可以用于实际尿液样品中NNAL的检测。
最后,以酚醛树脂低聚物、TEOS为前驱体,表面活性剂F127为软模板合成了有序酚醛树脂介孔聚合物,利用X射线衍射仪、透射电镜以及氮气吸附脱附、热重分析仪、红外实验对其进行了表征。以所合成的有序酚醛树脂介孔聚合物为吸附剂,吸附水溶液中的苯胺,并对苯胺的初始浓度、吸附平衡时间对吸附量的影响以及吸附动力学过程进行了研究。结果表明,所制备的有序酚醛树脂介孔聚合物比表面积达到827 m2/g,孔体积为0.74 cm3/g。苯胺在有序酚醛树脂介孔聚合物上的吸附行为在1h后即达到稳定状态。其吸附行为用二级动力学模型解释最为合理(R2为0.99)。结果说明苯胺在有序酚醛树脂介孔聚合物上的吸附过程符合二级反应动力学。