阿魏酸分子印迹复合膜的制备及性能研究

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阿魏酸(Ferulic Acid)化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸,在川芎、当归等中药中含量较高,具有抗氧化及清除自由基、抗癌及抗突变、保护心血管系统、提高免疫系统抗免疫能力等药理作用。目前已在医药、化妆品、保健品及食品添加剂等方面有着广泛的应用,因此在阿魏酸提取方面具有潜在的研究和应用价值。分子印迹复合膜能特定的识别分离目标分子且具有高选择性和可预见性,因此为分离领域提供了一种全新的方法。本文以阿魏酸为研究对象,以聚偏氟乙烯微孔滤膜(PVDF)为基膜,阿魏酸为模板分子,将α-甲基丙烯酸(MAA)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)分别作为功能单体和交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用紫外光引发聚合的方法制备阿魏酸分子印迹复合膜(MIM),并将复合膜制备成膜组件应用于阿魏酸的分离。探讨了分子印迹复合膜的制备过程中模板分子、功能单体、交联剂、溶剂的用量及紫外照射时间、预聚合时间、洗脱方式等多种因素对分离性能的影响,得出优化条件下制备的阿魏酸分子印迹复合膜。使用电镜扫描和红外光谱分析对印迹复合膜的形貌形态和化学结构进行了表征;通过X射线衍射分析和拉伸测定等技术研究了印迹复合膜的晶体结构和机械性能;重点采用静态吸附法和平板超滤膜分离器考察研究了印迹复合膜的结合性能与渗透选择性能。结果表明,阿魏酸、MAA和EGDMA配比为1:40:40,预聚合时间为20min,紫外照射1.5h引发聚合反应,超声震荡8min洗脱模板分子和未反应的单体和交联剂而制备的分子印迹复合膜具有较好的渗透分离性能。分子印迹复合膜表面具有有效空穴,印迹位点数为1.0153×10-3mmol·cm-3和孔隙率62.8%。印迹复合膜对阿魏酸的结合容量高于对结构类似物肉桂酸,在吸附浓度为0.1mmol·L-1时结合选择因子达到1.9,说明印迹复合膜对阿魏酸有较好的结合性。膜的热稳定性和化学稳定性研究表明,分子印迹复合膜具有一定的抗高温和有机能力。MIM对阿魏酸有很好的渗透选择性,与肉桂酸相比,MIM对阿魏酸的渗透量达到了6203μmol·cm-2,渗透选择因子为1.743。与非印迹复合膜相比,分子印迹复合膜显示出特异性,说明MIM对阿魏酸有较高的渗透分离识别性能。
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