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中草药 2019年第14期50卷 3324-3328页

作者：田茂军雷以柱李煜范志芳王毅红六盘水师范学院化学与材料学院

目的制备石英砂修饰-蛇床子素表面分子印迹材料,用扫描电镜和红外光谱表征,并对分子印迹材料进行吸附性能考察。方法采用N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)修饰的石英砂作为载体,蛇床子素(OST)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为单... 详细信息

目的制备石英砂修饰-蛇床子素表面分子印迹材料,用扫描电镜和红外光谱表征,并对分子印迹材料进行吸附性能考察。方法采用N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)修饰的石英砂作为载体,蛇床子素(OST)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交胶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲醇为溶剂制备蛇床子素表面分子印迹材料(MIP),采用扫描电镜观察了分子印迹材料表面,用红外光谱对分子印迹材料的化学结构进行表征。结果动态吸附表明分子印迹材料对蛇床子素随时间增加吸附量逐渐达到饱和,静态吸附研究分子印迹材料对蛇床子素的最大吸附量(16.71mg/g),选择性吸附结果表明,分子印迹材料对蛇床子素具有特异的结合性能与分子识别特性。结论分子印迹材料对蛇床子素具有特异的识别选择性、优良的结合亲和性及洗脱性,蛇床子素分子印迹材料对蛇床子素的吸附能力明显强于花椒毒素和欧前胡素。

关键词：石英砂修饰表面分子印迹材料蛇床子表征吸附性能

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多孔碳纳米球基表面分子印迹材料的制备及吸附性能

多孔碳纳米球基表面分子印迹材料的制备及吸附性能

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作者：赵慧君太原理工大学

学位级别：硕士

作为目前的一种新型深度脱硫技术——表面分子印迹吸附脱硫,通过将目标分子“烙印”在基质表面而产生与其形状、作用位点相匹配的孔穴,实现对目标分子的专一吸附。印迹过程中提高基质的溶剂相容性和表面活性是增强印迹效果的重要因素。... 详细信息

作为目前的一种新型深度脱硫技术——表面分子印迹吸附脱硫,通过将目标分子“烙印”在基质表面而产生与其形状、作用位点相匹配的孔穴,实现对目标分子的专一吸附。印迹过程中提高基质的溶剂相容性和表面活性是增强印迹效果的重要因素。多孔碳纳米球(PCNSs)与光滑碳微球(CMSs)相比,由于孔的出现,比表面积增大,反应活性增强,若采用生物质为制备原料又可满足溶剂相容性的要求。以这种PCNSs作为基质,可望在印迹过程中简化制备步骤,提高接枝活性,解决在表面分子印迹过程中难于修饰的问题。本论文中,以PCNSs作为基质材料,甲基丙烯酸(MAA)作为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)作为交联剂来制备PCNSs表面二苯并噻吩(DBT)分子印迹聚合物(MIPs)吸附材料。PCNSs是以葡萄糖为原料,低温水热反应加之退火处理而获得,随后用硅烷偶联剂Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对其进行硅烷化,进而接枝功能单体MAA,交联模板DBT,洗脱后即得到PCNSs表面DBT分子印迹吸附材料,并采用场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、BET比表面积分析仪、X-射线衍射仪、热重分析仪和红外分析仪等手段对产物形貌和结构进行表征和分析,借助气相色谱分析仪对印迹聚合物的吸附性能进行了测试,具体结果如下： (1)选取葡萄糖作为碳源,低温水热法制备形貌规整、粒径均一、表面具有含氧官能团的单分散PCNSs,退火处理后考察水热反应过程中反应物浓度(0.025,0.125,0.250,0.300,0.500,0.700mol/L)和反应时间(8,12,14,20,28,36h)对产物形貌和尺寸的影响。出于对粒径、产量、单分散性等指标的综合考虑,选取了最佳的PCNSs基质材料的制备条件为：葡萄糖溶液浓度为0.250mol/L,反应时间28h,反应温度180℃。退火处理后所得到的PCNSs粒径～160nm,孔径集中分布在～1.1nm,比表面积为468.3m2/g,不必经过以往的表面氧化处理即含有丰富的含氧官能团,可直接进行随后的功能化反应,简化了惯用的制备碳纳米球基表面分子印迹聚合物的步骤,同时由于高的比表面积而产生的高反应活性有利于进一步的反应,增强反应效果。 (2) PCNSs的硅烷化过程中,讨论了偶联剂KH-570用量(0.5,1.0,1.5mL)的影响。发现0.3g的PCNSs,反应溶剂为60mL(乙醇：水=3：1),pH≈5,65℃下反应2h时,KH-570用量为1.0mL,使得硅烷化的PCNSs在保持原有形态规整性的同时具有最高的接枝量。 (3)硅烷化的PCNSs表面接枝PMAA的过程,讨论了功能单体MAA的用量(1.0,1.5,2.0mL)影响,即在0.2g的硅烷化PCNSs,反应溶剂为20mL氯仿,引发剂AIBN为MAA用量的6%,在70℃下回流反应10h时,功能单体MAA的合适用量为1.0mL,产物形貌规整。 (4)所获得的PCNSs基表面分子印迹聚合物对于正己烷中DBT的饱和吸附量可达到376mg/g,平衡吸附时间为3h,识别因子为2.1,表明具有良好的印迹识别性能,准一级和准二级反应动力学方程均能较好的表述吸附过程数据;印迹聚合物对于DBT和BT的选择因子为2.0,即对模拟油品中DBT具有显著的选择性吸附性能;对于吸附的DBT进行回收,回收率可达到98.6%,PCNSs可重复使用6次,同时其饱和吸附量以10%的比例逐次降低。

关键词：多孔碳纳米球硅烷化表面分子印迹材料吸附分离

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用于脱除苯酚和喹啉的多孔碳纳米球表面分子印迹材料

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作者：张瑶太原理工大学

学位级别：硕士

焦化废水成分复杂、浓度高、毒性大,给水生生态和人类健康造成长期的危害,在世界各国都造成严重的环境问题,迫切需要对其进行处理。苯酚和喹啉分子作为焦化废水中主要的有机污染物,含量高,占比大,毒性高,难降解,有致癌作用,如果处理不... 详细信息

焦化废水成分复杂、浓度高、毒性大,给水生生态和人类健康造成长期的危害,在世界各国都造成严重的环境问题,迫切需要对其进行处理。苯酚和喹啉分子作为焦化废水中主要的有机污染物,含量高,占比大,毒性高,难降解,有致癌作用,如果处理不当会给环境和人类健康带来有害风险。同时,对两种化合物的回收再利用又具有很大的经济价值。针对焦化废水中上述两种有机污染物分子难以被针对性和选择性地脱除的问题,本文采用具有构效预定性、特异识别性和广泛适用性的表面分子印迹材料(MIP)加以解决。本文的研究内容和结果包括以下两个部分:(1)亲水性多孔碳纳米球表面苯酚分子印迹聚合物的制备与吸附性能以多孔碳纳米球(PCMSs)作为载体,以二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,通过功能单体和溶剂的种类优化,最终以丙烯酰胺(Am)为功能单体,丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为亲水功能单体,以氯仿为溶剂,制备了一种用于选择性地吸附焦化废水中苯酚的新型亲水性表面分子印迹材料(AMPS-Am/MIP)。对AMPS-Am/MIP的表面形貌、结构、热稳定性和亲水性能进行了考察,并详细研究了包括吸附动力学、吸附等温线、吸附选择性和吸附再生性在内的吸附性能。结果显示,制备的AMPS-Am/MIP在298 K时对苯酚分子吸附180 min达到平衡,此时对苯酚的吸附量为47.59 mg g;相对于喹啉分子的选择因子可达1.67,在5次吸附-再生循环后吸附量仍保持在初次吸附值的80%以上,表明AMPS-Am/MIP具有良好的吸附性能。当p H值在8左右(接近焦化废水p H)时,吸附容量可维持在46.84 mg g,表明其具有应用于焦化废水脱酚处理领域的潜力。(2)多孔碳纳米球表面喹啉分子印迹聚合物的制备与吸附性能以PCMSs作为载体,以EGDMA为交联剂,AIBN为引发剂,通过功能单体和溶剂的种类优化,最终以α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,以氯仿为溶剂,制备了一种用于选择性吸附焦化废水中喹啉的表面分子印迹聚合物(MAA/MIP)。对MAA/MIP的表面形貌、结构和热稳定性进行了分析,同时对其吸附动力学、吸附等温线、吸附选择性和吸附再生性等吸附性能进行测试。结果表明MAA/MIP具有良好的吸附性能:MAA/MIP在298 K,50 mg L的喹啉水溶液中的吸附平衡时间为150 min,对喹啉的平衡吸附量为86.65 mg g;相对选择因子可达1.89,5次吸附-再生循环后仍保持在初次吸附容量的70%以上;当p H值在8左右时,吸附容量维持在87.52 mg g,表明该MAA/MIP在焦化废水处理中吸附脱除喹啉分子的适用性和高效性。

关键词：表面分子印迹材料苯酚喹啉选择性吸附多孔碳纳米球

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用于焦化废水脱除苯酚的亲水性多孔炭纳米球基表面分子印迹聚合物的制备

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新型炭材料 2020年第3期35卷 220-231页

作者：张瑶秦蕾崔燕刘伟峰刘旭光杨永珍太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学化学化工学院山西太原030024 太原理工大学新型碳材料研究院山西晋中030600

以多孔炭纳米球(PCMSs)作为载体,采用双功能单体制备了一种亲水性表面分子印迹材料(AMPS-Am/MIP),提高在焦化废水中选择性吸附苯酚的能力。对AMPS-Am/MIP的表面形貌、结构、热稳定性和亲水性能进行了考察,并详细研究了其吸附动力学、吸... 详细信息

以多孔炭纳米球(PCMSs)作为载体,采用双功能单体制备了一种亲水性表面分子印迹材料(AMPS-Am/MIP),提高在焦化废水中选择性吸附苯酚的能力。对AMPS-Am/MIP的表面形貌、结构、热稳定性和亲水性能进行了考察,并详细研究了其吸附动力学、吸附等温线、吸附选择性和吸附再生性等吸附性能。结果显示,制备的AMPS-Am/MIP在180 min达到吸附平衡,此时对苯酚的吸附量为47.59 mg g-1;相对选择因子可达1.67,在5次吸附-再生循环后吸附量仍保持在80%以上,表明AMPS-Am/MIP具有良好的吸附性能。当p H值在8左右(接近焦化废水p H值)时,吸附容量维持在46.84 mg g-1,表明AM PS-Am/M IP在焦化废水处理中的适用性和高效性。

关键词：表面分子印迹材料苯酚亲水性吸附多孔炭纳米球

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