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分子印迹膜具有分子印迹技术的预定性、选择性和专一性,又兼具传统膜技术的稳定性、连续性和节能性的优点,目前已在手性拆分领域得到了广泛地应用。但是,传统的分子印迹膜的印迹空穴的形状和大小以及模板分子与结合位点之间亲和力的大小都难以控制,影响了其分离效果。因此,本研究将温敏材料的温度响应性引入到了分子印迹膜技术中,制备了温敏分子印迹膜。
首先,研究以D-萘普生(D-Npx)为模板分子,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,通过本体聚合的方法制备了温敏D-Npx分子印迹聚合物。另外,采用碱处理的方法,对聚偏氟乙烯(PVDF)粉末进行改性,通过自由基共聚将聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)接枝到了碱处理的PVDF粉末上,制备了PVDF-g-PNIPAAm共聚物,将温敏D-Npx分子印迹聚合物与PVDF-g-PNIPAAm两组分共混制备了温敏分子印迹膜,并对其结构与性能进行了研究。研究结果表明,当D-Npx模版分子、NIPAAm以及EGDMA的浓度分别为2mol/L、0.5mol/L、10mol/L时制备的MIP的吸附效果最好。MIP对D-Npx分子具有较好的特异性吸附性能,且具有温度响应性。较NIP,MIP具有更大的比表面积、较大的孔体积和孔径。共混MIP后分子印迹膜的亲水性得到明显的改善,水通量表现出明显的温敏性。随着共混比例的增加,膜的通量增加,温敏性也趋于明显。渗透研究表明,D-Npx分子更容易透过分子印迹膜到达膜的另一侧,其类似物布洛芬不易透过分子印迹膜,传质机理为促进渗透机理。
其次,研究以D-Npx作为模板分子,NIPAAm为功能单体、EGDMA为交联剂,PVDF-g-PNIPAAm膜为基膜,采用表面涂覆的方法制备了温敏分子印迹膜,并对其结构和性能进行了研究。研究结果表明,基膜的表面涂上了PNIPAAm聚合物层,洗脱后印迹空穴的形成,D-Npx分子印迹膜被成功的制备。分子印迹膜的亲水性也得到明显的改善。印迹膜具有更大的比表面积、较大的孔体积和孔径。分子印迹膜对模板分子D-Npx具有更好的吸附性能,通过对分子印迹膜膜的Scatchard分析其最大表观结合量为132.9μmol/g。分子印迹膜对D-Npx的吸附性能呈现了良好的温敏性。分子印迹膜的水通量要低于基膜的水通量。渗透研究表明,萘普生更容易透过分子印迹膜到达膜的另一侧,且其类似物布洛芬不易透过分子印迹膜,其传质机理为促进渗透机理。