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Cs印迹Ho-xCs-MnO膜电极电控离子选择性分离Cs

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太原理工大学学报 2024年

作者：李震坤王佩芬安小伟马旭莉张兴隆杜晓太原理工大学环境科学与工程学院太原理工大学化学化工学院

本论文采用氧化还原共沉淀法制备了新型Cs+印迹锰基氧化物(Ho-xCs-MnOx)膜电极；通过循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)等方法探索了不同比例Cs+印迹Ho-xCs-MnOx膜电极对放射性核污染废水中Cs+的选择性分离性能，并经XRD、SEM、XPS等表征... 详细信息

本论文采用氧化还原共沉淀法制备了新型Cs+印迹锰基氧化物(Ho-xCs-MnOx)膜电极；通过循环伏安(CV)、电化学阻抗(EIS)等方法探索了不同比例Cs+印迹Ho-xCs-MnOx膜电极对放射性核污染废水中Cs+的选择性分离性能，并经XRD、SEM、XPS等表征分析了膜电极的表面形貌结构与微观机理。结果表明，当Cs+印迹量为与K+具有相等摩尔数(即Cs+/K+的摩尔比=1)时制得的Ho-1Cs-MnOx膜电极，在Cs+浓度为100 mg/L溶液中进行电控离子交换，对Cs+吸附容量最高，达157 mg/g，高于纯MnOx膜电极(77.04 mg/g)；另外，通过将Cs+与其他碱金属离子Li+、Na+和K+进行选择性测试比较，分离系数分别为6.51、4.42和2.61，表明Ho-1Cs-MnOx膜电极对Cs+具有更高的选择性。经过10次吸脱附循环后，Ho-1Cs-MnOx薄膜仍对Cs+保留最大吸附容量的92.33%。因此，利用氧化还原共沉淀法制备Cs+印迹型Ho-xCs-MnOx活性膜材料为Cs+的分离去除提供了一种新的研究思路。

关键词：离子印迹锰基薄膜铯离子选择性电控离子交换

铅离子印迹电化学传感器的制备及检测性能研究

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环境监控与预警 2024年第1期16卷 56-63页

作者：黄卫红朱胜杰罗璇吴海华杨文明江苏大学环境与安全工程学院江苏省镇江环境监测中心江苏大学材料科学与工程学院

重金属因其具有高毒性、致癌性和潜在的生物积累性,引发的环境问题受到广泛关注。为精确监测环境中的重金属污染,结合电化学分析和离子印迹技术的优势,构筑了对铅离子的高灵敏电化学传感器。利用铅离子作为模板,采用3-(γ-氨基乙氨基)-... 详细信息

重金属因其具有高毒性、致癌性和潜在的生物积累性,引发的环境问题受到广泛关注。为精确监测环境中的重金属污染,结合电化学分析和离子印迹技术的优势,构筑了对铅离子的高灵敏电化学传感器。利用铅离子作为模板,采用3-(γ-氨基乙氨基)-丙基-三甲基硅烷作为功能单体,在介孔硅表面,通过共缩聚法制备了离子印迹聚合物,并将其作为电化学传感器的核心识别元件。经过优化碳糊电极的组成,制备了一系列高选择性的离子印迹电化学传感器,并对其电化学行为进行了分析。测试结果表明,所制传感器对铅离子的检测线性范围为10^(-9)~10^(-6) mol/L,且检出限达到1.3×10^(-11) mol/L(信噪比=3)。在对河水和大米等实际样品的检测中,传感器展现了高灵敏性(相对标准偏差为2.5%~7.4%)和高准确性(回收率为98.8%~102.9%),表明其在环境监测和食品安全检测方面具有应用潜力。

关键词：离子印迹电化学传感器铅离子选择性介孔二氧化硅

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钯离子印迹聚合物的制备及其吸附性能

华北理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 8-17页

作者：卢雨金乔宁尚宏周孙晓然刘丽华张学丽华北理工大学材料科学与工程学院河北唐山063210 华北理工大学化学工程学院河北唐山063210

以Pd^(2+)为模板离子,Fe_(3)O_(4)/SiO_(2)为磁核,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为温敏性功能单体,生化黄腐植酸为功能单体,环己烷为溶剂,Span80为乳化剂,采用反相悬浮聚合法制备钯离子印迹聚合物(Pd^(2+)-IIP)。通SEM、XRD、FT-IR、T... 详细信息

以Pd^(2+)为模板离子,Fe_(3)O_(4)/SiO_(2)为磁核,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为温敏性功能单体,生化黄腐植酸为功能单体,环己烷为溶剂,Span80为乳化剂,采用反相悬浮聚合法制备钯离子印迹聚合物(Pd^(2+)-IIP)。通SEM、XRD、FT-IR、TG对样品进行表征。结果表明,当Na_(2)PdCl_(4)用量为0.05 g,磁性微球(Fe_(3)O_(4)/SiO_(2))用量为0.4 g,功能单体DMAEMA用量为3 mmol,硅烷偶联剂KH-570用量为2.0 mL,吸附量达到81.05 mg/g。Pd^(2+)-IIP具有较大的比表面积、均匀的孔结构和较好的热稳定性。Pd^(2+)-IIP经过7次吸附脱附后,吸附量变化较小,说明制备的Pd^(2+)-IIP重复性好。此外,考察了竞争离子Pb^(2+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)存在下,对Pd^(2+)的相对选择系数K均远大于1,表明Pd^(2+)-IIP具有明显的选择识别能力。

关键词：离子印迹吸附选择性黄腐植酸

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快速检测镉离子印迹纸芯片的制备

化工技术与开发 2024年第3期53卷 1-7页

作者：王源乐薇覃永薇王健周晓燕武汉工商学院环境与生物工程学院湖北武汉430065

利用智能手机的数码成像技术及印迹技术,以镉为目标重金属离子,以柠檬酸和硫脲制备得到的碳点为材料,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体,氨水为催化剂,正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂,制备了镉离子印迹检测试纸。制备及检测的优化条件为... 详细信息

利用智能手机的数码成像技术及印迹技术,以镉为目标重金属离子,以柠檬酸和硫脲制备得到的碳点为材料,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体,氨水为催化剂,正硅酸乙酯(TEOS)为交联剂,制备了镉离子印迹检测试纸。制备及检测的优化条件为:APTES用量40μL、TEOS用量60μL、碳点浓度0.2mg·mL^(-1)、超声时间35min、点样体积3μL、显色时间15min、pH=8。在上述条件下,镉离子含量为0.1~0.5μg·mL^(-1)时,与B/(R+G+B)值有较强的线性关系,检出限为0.0015μg·mL^(-1),R^(2)=0.9965。用本法测定金银花中镉的含量,回收率为91.11%~106.67%,平均相对标准偏差为4.43%。该检测试纸具有制备简单、成本低廉、检测速度快等优点。

关键词：纸芯片碳点离子印迹镉

离子印迹壳聚糖/碳纳米管复合膜对U(Ⅵ)的选择性吸附研究

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原子能科学技术 2023年第1期57卷 23-33页

作者：喻海兰周利民唐晓欢孙国权刘峙嵘王一平核资源与环境国家重点实验室东华理工大学江西南昌330013 天津大学化工学院天津300072

铀矿开采及铀分离纯化过程中产生的含铀废水可能严重污染环境和生态系统。利用吸附法分离含铀废水中的U(Ⅵ)既可有效回收铀资源,又能减轻环境污染。为达到高效分离含铀废水中U(Ⅵ)的目的,本文结合离子印迹及化学交联法制备了离子印迹壳... 详细信息

铀矿开采及铀分离纯化过程中产生的含铀废水可能严重污染环境和生态系统。利用吸附法分离含铀废水中的U(Ⅵ)既可有效回收铀资源,又能减轻环境污染。为达到高效分离含铀废水中U(Ⅵ)的目的,本文结合离子印迹及化学交联法制备了离子印迹壳聚糖(CS)/碳纳米管(CNT)(ICC)复合膜,采用静态吸附法考察了ICC对水溶液中U(Ⅵ)的吸附性能,并采用SEM、XRD、FTIR及XPS对吸附前后的ICC进行表征。表征结果表明,ICC具有多孔结构以及较丰富的功能基团(氨基、羧基),且CNT在壳聚糖基质中均匀分散。吸附实验结果表明:利用不同原料配比所制备的ICC中,以CS与CNT质量比为1∶0.3的ICC-2对U(Ⅵ)吸附性能最佳,是由于其具有丰富的孔结构以及经离子印迹产生的大量与铀酰离子匹配的空腔;ICC吸附U(Ⅵ)的吸附等温线符合Langmuir模型,在pH=5.0、298 K时,最大吸附容量达215.83 mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型,表明以化学吸附为控速步骤;ICC-2能选择性去除水溶液中的U(Ⅵ),且吸附过程为自发吸热过程。吸附U(Ⅵ)的ICC-2利用0.2 mol/L HNO_(3)脱附再生,脱附率达95.2%,且经多次吸附-脱附循环后仍维持较高的吸附容量,表明ICC-2有良好的重复使用性。ICC-2吸附剂具有吸附容量高、吸附速率快、选择性好的优点,可望用于处理放射性废水。

关键词：壳聚糖碳纳米管离子印迹铀吸附

离子印迹共价有机骨架材料对放射性锝的替代物——铼的吸附及应用

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分析测试学报 2022年第2期41卷 156-163页

作者：何嘉铧刘洋洋朱德荣刘嘉伟李尹铮熙崔安琪叶俊彬邬晓忆孙慧广州大学环境科学与工程学院广东广州510006 广东医科大学药学院广东东莞523808 广东省放射性核素污染控制以及资源化重点实验室广东广州510006

该文以高铼酸盐作为高锝酸盐的非放射性结构替代物,结合离子印迹技术的特异性、共价有机骨架(COF)材料的多孔性和酸/热稳定性,通过自由基聚合和季胺化反应,制备出表面离子印迹共价有机骨架(IICOF)材料,并将其应用于实际环境样品中高铼... 详细信息

该文以高铼酸盐作为高锝酸盐的非放射性结构替代物,结合离子印迹技术的特异性、共价有机骨架(COF)材料的多孔性和酸/热稳定性,通过自由基聚合和季胺化反应,制备出表面离子印迹共价有机骨架(IICOF)材料,并将其应用于实际环境样品中高铼酸根离子的高效捕获。首先利用1,4-二醛基-2,5-二乙烯基苯与1,3,5-三(4-氨苯基)苯为构筑基元,通过微波辅助合成出乙烯基功能化的COF-V。然后以N-乙烯基咪唑和4-氯甲基苯乙烯作为功能单体产生带正电的结合位点,通过与模板离子(高铼酸根)的静电作用以及自由基聚合反应在COF-V表面制备出IICOF。考察了吸附剂用量、吸附时间、pH值、温度、初始浓度、共存离子等对IICOF吸附性能的影响。IICOF在离子的吸附是一个放热的自发过程,在动力学上遵循准二级模型。在298.15 K时,最大吸附容量为416.67 mg/g。与非印迹复合材料相比,IICOF表现出更高的选择性、更快的动力学和更大的吸附容量。在珠江水以及尾矿渗滤液的加标吸附实验中,吸附效率分别在87%及98%以上,证实了IICOF能够在现实环境中有效去除高铼酸根离子。该技术为环境中高锝酸根的有效吸附、分离提取以及资源回收提供了一条新途径。

关键词：铼共价有机骨架离子印迹锝放射性

基于MoS_(2)纳米花的表面离子印迹材料的制备及性能

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应用化学 2023年第7期40卷 1024-1033页

作者：武彦彬李利珍李俊华许志锋衡阳师范学院化学与材料科学学院功能金属有机化合物湖南省重点实验室湘江上游重金属污染监测与治理湖南省工程研究中心衡阳421008

以镉离子做模板离子,以多巴胺为功能单体和交联剂,通过多巴胺的自聚合反应,在二硫化钼(MoS_(2))纳米花的表面形成一薄层镉离子印迹聚合物。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、热重分析仪(T... 详细信息

以镉离子做模板离子,以多巴胺为功能单体和交联剂,通过多巴胺的自聚合反应,在二硫化钼(MoS_(2))纳米花的表面形成一薄层镉离子印迹聚合物。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)以及比表面和孔径分布分析等表征了离子印迹材料(IIM)的形貌和结构,确证了印迹聚合层的生成。平衡吸附实验结果表明,由于IIM的印迹位点位于MoS_(2)纳米花的表面,可接触性好,因而IIM对镉离子结合速度快,吸附25 min即可达到平衡。同时,该印迹材料具有很好的印迹效果(印迹因子为6.877),对镉离子有很强的特异性识别能力,特异性结合量为518.1μmol/g。Scatchard模型分析表明印迹材料的结合位点对镉离子的亲和力不是均一的,可以分为高亲和力和低亲和力两部分。吸附等温模型分析表明,印迹材料对镉离子的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型,由该模型可以计算出其对镉离子的最大吸附量为1081.0μmol/g。本研究为制备对重金属离子具有高选择性吸附能力的印迹材料提供了一种简单、可靠的方法。

关键词：离子印迹二硫化钼纳米花多巴胺镉离子识别能力

贵金属离子印迹聚合物的制备及其应用的研究进展

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应用化学 2023年第10期40卷 1359-1375页

作者：潘阳鲁惠玲李浩潘建明江苏大学化学化工学院镇江212013

近年来,由于对贵金属需求的快速增长而矿产资源有限,供需矛盾日益严重。因此,从富含贵金属的电子废弃物等二次资源中选择性分离回收贵金属至关重要。离子印迹聚合物(Ion-imprinted polymers,IIPs)具有制备简单、空腔固定、结构稳定、环... 详细信息

近年来,由于对贵金属需求的快速增长而矿产资源有限,供需矛盾日益严重。因此,从富含贵金属的电子废弃物等二次资源中选择性分离回收贵金属至关重要。离子印迹聚合物(Ion-imprinted polymers,IIPs)具有制备简单、空腔固定、结构稳定、环境适应性好、再生能力强和对模板离子具有选择性等优点,在固相萃取、预浓缩、水处理、膜分离和电化学传感器等领域得到了广泛应用。本文综述了近10年来国内外离子印迹技术在贵金属的分离回收领域的最新研究,重点介绍了贵金属离子印迹聚合物的制备、性能及应用,并对贵金属离子印迹技术目前存在的问题和未来发展方向进行了分析和展望。

关键词：贵金属离子印迹选择性回收吸附

离子印迹气凝胶微球的制备及其吸附性能的研究

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离子印迹气凝胶微球的制备及其吸附性能的研究

作者：冯聪天津工业大学

学位级别：硕士

随着工业的快速发展,越来越多的重金属废水被排放到周围环境,造成了严重的水体污染。利用吸附法处理污染水体时,传统的吸附剂对特定离子的检测富集抗干扰能力较差,因此开发一种绿色环保、吸附能力高、选择性吸附性能好的新型吸附剂具有... 详细信息

随着工业的快速发展,越来越多的重金属废水被排放到周围环境,造成了严重的水体污染。利用吸附法处理污染水体时,传统的吸附剂对特定离子的检测富集抗干扰能力较差,因此开发一种绿色环保、吸附能力高、选择性吸附性能好的新型吸附剂具有非常重要的意义。本文采用天然生物质明胶作为基材,利用中和沉淀法制备了明胶/壳聚糖微球,以Cr（VI）作为模板离子通过表面离子印迹技术和真空冷冻干燥方式制备了铬离子印迹气凝胶微球(Cr（VI）-IIGCs)。在此基础上,经过高温碳化制备了离子印迹碳气凝胶材料(Cr（VI）-C-IIGCs)。利用SEM、FTIR、XPS、等方法对两种气凝胶材料进行了表征,并探究了两种气凝胶材料在不同p H、温度、Cr（VI）初始浓度等实验条件下对Cr（VI）离子的吸附性能。Cr（VI）-IIGCs对水中Cr（VI）的吸附实验结果表明,在溶液p H为2时,Cr（VI）-IIGCs对Cr（VI）的吸附容量最大。在298K时,Cr（VI）-IIGCs微球对Cr（VI）离子的理论最大吸附容量为254.4 mg/g。在CrO/HPO,CrO/Cl,CrO/NO和CrO/SO的二元混合溶液中,Cr（VI）-IIGCs微球对Cr（VI）的选择性系数K值分别为20.72、107.40、149.90和12.98;在Pb（II）、Cu（II）、Cd（II）、Co（II）、Ni（II）、Zn（II）混合重金属阳离子存在的溶液中,对Cr（VI）离子表现出了较好的选择性。在经过5次吸附-解吸过程后,Cr（VI）-IIGCs微球对Cr（VI）离子的去除率为首次吸附去除率的80%左右,具有较好的重复利用性能。Cr（VI）-C-IIGCs对水中Cr（VI）的吸附实验结果表明,Cr（VI）-C-IIGCs在p H=2时,对100 mg/L的Cr（VI）具有优异的去除能力,60 min内对Cr（VI）的去除率达到90%以上,吸附平衡容量为106.9 mg/g。在298 K时Cr（VI）-C-IIGCs对Cr（VI）的理论最大吸附容量在可以达到337.8 mg/g。在相同浓度的干扰离子存在的条件下,Cr（VI）-C-IIGCs对Cr（VI）选择性系数K值均高于非印迹材料的选择性系数,且对Cr（VI）离子表现出最高的吸附能力。在经过五次循环使用后,Cr（VI）-C-IIGCs对Cr（VI）离子的去除率仍能保持在88.69%以上。与Cr（VI）-IIGCs微球相比,碳气凝胶材料表现出了更高的吸附能力和更好的重复利用性能。以上结果表明,所制备的生物质离子印迹气凝胶微球及碳气凝胶材料对复杂废水中的Cr（VI）具有较好的特异性识别和选择性吸附能力,在多组分污染水体中对特定金属离子的检测、富集和去除具有较好的应用前景。

关键词：生物质材料离子印迹气凝胶碳气凝胶