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溴离子—硝酸镧改性壳聚糖印迹聚合物制备和性能研究

作　者: 吴海锋
导　师: 裘俊红
学　校: 浙江工业大学
专　业: 化学工程
关键词: 分子印迹技术 溴离子 表面印迹法 吸附性能 海水提溴
分类号: TQ316.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


分子印迹技术是近年来的研究热点之一,制备的印迹聚合物对印迹分子有专一性吸附能力,在物质的分离和富集方面具有广泛的应用价值。本文运用分子印迹技术,以硝酸镧改性壳聚糖作为功能单体,Br-作为印迹模板离子,戊二醛为交联剂,NaOH溶液为洗脱剂,用表面印迹法制备溴离子-硝酸镧改性壳聚糖印迹聚合物,考察功能单体用量、交联剂用量、反应时间、反应温度确定了制备印迹聚合物的最佳制备条件和影响因素。通过静态吸附实验考察此印迹聚合物的吸附性能,得到了吸附平衡时间,最大吸附容量,特异性吸附性能和重复耐用性能,并用电镜扫描和红外光谱对其进行表征。将其运用到海水中溴离子的吸附,考察了海水中主要竞争性阴离子对印迹聚合物吸附能力的影响,并应用于人工海水和浓海水中溴离子的吸附,确定了印迹聚合物对溴溶液中溴离子的吸附类型。采用H202氧化-萃取光度法测定溴离子浓度。最佳制备条件为：功能单体硝酸镧改性壳聚糖用量为0.5g,交联剂戊二醛用量为1.0mL,反应时间为10h,反应温度为20℃,洗脱剂为1mol/L NaOH溶液。功能单体和交联剂用量对制备的印迹聚合物的吸附性能影响较大。吸附平衡时间为30min,最大吸附容量为4.81mg/g,有良好的特异吸附性能和重复使用性能。海水中的C1-和F-对印迹聚合物吸附能力有比较大的影响,而S042-和HC03-几乎没有影响,对人工海水和浓海水溴离子的吸附效果良好,其吸附Br属于单分子层吸附。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-27
  1.1 海水提溴的意义  9-10
  1.2 传统海水提溴方法及其优缺点  10-13
  1.3 分子印迹技术介绍  13-16
  1.4 分子印迹聚合物的制备方法  16-19
    1.4.1 本体聚合法  16
    1.4.2 原位聚合法  16-17
    1.4.3 沉淀聚合法  17
    1.4.4 悬浮聚合法  17
    1.4.5 表面印迹法  17-18
    1.4.6 电聚合法  18-19
  1.5 分子印迹聚合物的表征  19-20
  1.6 分子印迹技术的应用  20-22
    1.6.1 在生物学上的应用  20-21
    1.6.2 在分析化学上的应用  21
    1.6.3 在传感器上的应用  21
    1.6.4 在天然产物化学和医学上的应用  21-22
    1.6.5 在分子印迹膜中的应用  22
  1.7 分子印迹技术的发展  22-24
  1.8 本文的工作内容  24-27
第二章 溶液中溴离子浓度测定方法的选择  27-33
  2.1 引言  27
  2.2 实验试剂和仪器  27-28
    2.2.1 试剂  27-28
    2.2.2 仪器  28
  2.3 H_2O_2氧化-萃取光度法  28
  2.4 动态分光光度法  28-29
  2.5 催化动力学法  29
  2.6 结果和讨论  29-31
    2.6.1 H_2O_2氧化-萃取光度法结果  29-30
    2.6.2 动态分光光度法结果  30
    2.6.3 催化动力学法结果  30-31
  2.7 本章小结  31-33
第三章 溴离子—硝酸镧改性壳聚糖印迹聚合物制备工艺条件研究  33-43
  3.1 引言  33
  3.2 功能单体、交联剂和制备方法的选择  33-34
  3.3 实验试剂和仪器  34-35
    3.3.1 实验试剂  34-35
    3.3.2 实验仪器  35
  3.4 溴离子-硝酸镧改性壳聚糖印迹聚合物的制备  35-36
  3.5 正交实验表设计与分配  36-38
  3.6 正交表实验结果分析  38-39
  3.7 单一因素变量实验考察  39-42
    3.7.1 功能单体的用量对印迹聚合物吸附性能的影响  39-40
    3.7.2 交联剂的用量对印迹聚合物吸附性能的影响  40
    3.7.3 反应时间对印迹聚合物吸附性能的影响  40-41
    3.7.4 反应温度对印迹聚合物吸附性能的影响  41-42
  3.8 本章小结  42-43
第四章 溴离子—硝酸镧改性壳聚糖印迹聚合物的吸溴性能研究  43-53
  4.1 引言  43
  4.2 实验试剂和仪器  43-44
    4.2.1 实验试剂  43-44
    4.2.2 实验仪器  44
  4.3 印迹聚合物的吸附性能考察  44-46
    4.3.1 印迹聚合物的吸附平衡时间  44
    4.3.2 印迹聚合物吸附容量的测定  44-45
    4.3.3 与非印迹聚合物的吸附能力比较  45
    4.3.4 印迹聚合物的解吸和可重复利用性能  45-46
  4.4 印迹聚合物的表征  46
  4.5 实验结果与讨论  46-50
    4.5.1 吸附平衡时间  46-47
    4.5.2 吸附容量  47-48
    4.5.3 与非印迹聚合物的吸附能力比较  48
    4.5.4 印迹聚合物的重复耐用性考察  48-49
    4.5.5 印迹聚合物电镜分析  49
    4.5.6 红外图谱分析  49-50
  4.6 本章小结  50-53
第五章 印迹聚合物对海水中溴离子的吸附  53-65
  5.1 引言  53
  5.2 实验试剂和仪器  53-54
    5.2.1 实验试剂  53-54
    5.2.2 实验仪器  54
  5.3 海水中主要阴离子对印迹聚合物吸附溴离子的影响  54-55
  5.4 印迹聚合物对人工海水中溴离子的吸附  55-56
  5.5 印迹聚合物对浓海水中溴离子的吸附  56
  5.6 印迹聚合物对海水中溴离子的吸附类型  56-57
  5.7 结果和讨论  57-62
  5.8 本章小结  62-65
第六章 结论与展望  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-72
致谢  72-73
攻读硕士学位期间发表的学术论文  73

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 高分子化合物工业（高聚物工业） > 生产过程 > 聚合反应过程
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