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近年来,重金属污染日益受到关注。镍元素在环境和人体中发挥着重要作用,但是过量的镍离子也是生态系统中最危险的物质之一。因此,对该金属离子污染物的回收就显得更为重要。但是由于污染物含量低且存在于复杂体系之中,往往难以利用火焰原子吸收光谱法直接测定,因而需要富集和分离。分子印迹技术(MolecularImprintingtechnique,MIT)是指为了获得在空间结构和结合位点上都与某一种分子(印迹分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。合成出的分子印迹聚合物(MolecularImprintingPolvmer,MIP)具有物理稳定性好,抗高温、高压,耐酸碱、有机溶剂等苛刻环境的优点,因此已经广泛应用到各个领域。本论文利用MIT制备了两种镍离子印迹聚合物吸附材料,研究了其分子识别性能,并将其用于对镍离子的固相萃取方面。主要包括以下四个方面:
(1)论文首先对MIT的简要发展历程、基本原理进行了较为全面的论述,对MIP的印迹方式、结构表征等方面也进行了较为详细的综述,还概述了镍离子印迹聚合物在该领域中的相关研究进展。
(2)沉淀聚合法制备镍离子印迹聚合物及其固相萃取性能研究:以4-乙烯基吡啶为功能单体,二乙烯基苯为交联剂,镍离子为模板离子,偶氮二异丁腈为引发剂,合成镍离子印迹聚合物。并研究了该印迹聚合物对镍离子的吸附行为,如溶液pH值对吸附能力的影响、最大吸附容量、对Cu2+、zn2+等干扰离子的吸附选择性、重复利用及稳定性等。
(3)以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯为功能单体合成镍离子印迹聚合物及其固相萃取性能研究:选择甲基丙烯酸二乙氨基乙酯为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在乙腈和甲苯(v:v=3:1)的混合溶剂中,制备了镍离子印迹聚合物。通过静态平衡结合法以及动态吸附法考察了该印迹聚合物对模板的吸附性能和选择性能。将分子印迹技术与固相萃取技术相结合,把上述制备的镍离子印迹聚合物作为固相萃取吸附剂,对富集酸度、样品流速、洗脱条件、共存离子干扰、再生能力及吸附容量等进行了详细的探讨。
(4)运用镍离子印迹聚合物建立的痕量镍的分离富集新方法用于国家标准样品、生物样品和实际水样中镍的分析。对于国家标准样品的测定结果表明测定值与标准值相差不大,生物样品和实际水样中镍的测定结果良好,说明运用镍离子印迹聚合物对实际样品的分离富集效果较好,建立的测定方法准确可靠。本文并对镍离子印迹聚合物的亲和性机理及其影响因素进行了初步探讨。