论文部分内容阅读
通过层层自组装的方式制备了具有核壳结构的磁性甲基对硫磷分子印迹聚合物(Fe3O4@MPIPs)。为了最大程度地利用主体和客体间的氢键作用和π-π作用来进行分子识别，采用甲基丙烯酸和和四乙烯基吡啶两种功能单体并且探索了两者的最优比例。并且对Fe3O4@MPIPs的核壳结构，晶体结构，形貌和磁性能进行表征，证明了甲基对硫磷分子印迹壳层十分均匀，厚度约为100 nm。一系列的吸附实验也证明了Fe3O4@MPIPs具有很好的吸附性能:吸附容量大，特异性识别能力强，吸附速度快，并且可以实现快速的相分离。饱和吸附量达到9.1 mg/g，是对应的非分子印迹聚合物的12倍;在浓度为0.2 mmol/L的甲基对硫磷溶液中，5分钟以内即可达到吸附平衡。所制备的Fe3O4@MPIPs成功应用于选择性分离和清除土壤中的甲基对硫磷，回收率达到81.1-87.0％，检测限为5.2 ng/g。 结合了MCM-41介孔材料，磁性材料以及分子印迹的优势，我们设计了一步合成法，运用磁性粒子做内核，在其表面修饰了镉离子印迹有序介孔纳米硅壳层，合成了具有核壳结构的磁性有序介孔分子印迹纳米硅材料(CdIMS)。材料中模板(Cd2+)和具有双官能团配体的功能单体(APTES)的作用位点被固定在MCM-41壳层的具有六方孔道的孔壁上。所制备的CdIMS的印迹壳层具有高度有序的六方晶体结构，孔径和壁厚都是纳米级别，并且具有巨大的表面积。此外，这种材料拥有很好的吸附性能:大的饱和吸附容量(29.1 mg/g)，强的特异性识别能力（印迹因子可达到2.5）和快速吸附性能（5分钟以内可以达到吸附平衡）。其对铜离子和铅离子的选择性系数分别可以达到2.08和2.37。经过6次循环吸附，其吸附容量仍可达到原来的87.7％，说明其可以循环利用。CdIMS也成功地应用于选择性分离和去除受镉污染的矿山废水里面的镉，回收率高。其将有望成为一种用于处理受镉污染的废水的经济可行的材料。