反向原子转移自由基聚合制备分子印迹聚合物及其选择性吸附磺胺二甲嘧啶的研究

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磺胺类抗生素是一类人工合成抗菌药物,其中磺胺二甲嘧啶是应用最广泛的。抗生素的滥用正危害着环境,也威胁着人类的健康。因此,如何快速有效地将其从环境中去除是我们研究的重点。  分子印迹聚合物对特定分子(模板分子)或者与其有相似结构的物质具有选择性识别和吸附性能。表面分子印迹技术的提出与发展有助于提高吸附容量、吸附传质速率以及模板移除效率。  原子转移自由基技术(ATRP)具有反应条件简单、温和可控等优点,尤其是反向原子转移自由基聚合(RATRP)克服了传统自由基聚合中一价铜易被氧化和有毒的缺点,是可用于分子印迹聚合物的制备。本论文选取磺胺二甲嘧啶为模板分子,结合反相原子转移自由基技术制备了一系列分子印迹聚合物,并研究了其选择识别与吸附分离性能。  详细内容如下:  (1)以单分散性复合硅作为基质材料,以磺胺二甲嘧啶为模板分子,以4-乙烯基吡啶为功能单体,以EGDMA为交联剂,以PMDETA,CuBr2和AIBN为引发剂体系,在氮气条件下在乙腈中利用反向原子转移自由基沉淀聚合制得硅基核壳表面分子印迹聚合物。实验结果表明,体系制得的核壳分子印迹聚合物对磺胺二甲嘧啶有着专一识别性,良好的热稳定性,并且有着不错的再生性。  (2)以MPS修饰的Fe3O4作为基质材料,以磺胺二甲嘧啶为模板分子,以4-乙烯基吡啶为功能单体,以EGDMA为交联剂,以PMDETA,CuBr2和AIBN为引发剂体系,在氮气条件下在乙腈溶剂中,利用反向原子转移自由基沉淀聚合制得了核壳磁性表面分子印迹聚合物。实验结果表明,核壳磁性表面分子印迹聚合物对磺胺二甲嘧啶有专一识别性,吸附过程中很好地拟合了Langmuir等温模型,具有良好的再生性能。  (3)以磺胺二甲嘧啶为模板分子,以4-乙烯基吡啶为功能单体,以EGDMA为交联剂,以PMDETA,CuBr2和AIBN为引发剂体系,在甲醇与水的混合体系中,通过反向原子转移自由基沉淀聚合制得分子印迹聚合微球,接着,通过表面原子转移自由基聚合,接枝亲水性聚合物刷,制备得到了表面亲水性分子印迹聚合物。实验结果表明,接枝亲水性聚合物刷后,疏水作用减弱,非特异性吸附减少,提升其在水溶液中的识别性能。
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