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1、湖南化工职业技术学院毕业论文题 目: 铜离子印迹聚合物的合成及其吸附性能研究 院系名称: 制药与生物工程系 专业班级: 分析1112 学生姓名: 谭 思 甜 学 号: 201103011200 指导老师: 吴新华老师 2014年5月13号 目录目录2摘 要4Abstract5第一章 印迹聚合物研究进展61.1离子印迹聚合物及应用61.1.1离子印迹聚合物的概述61.1.2离子印迹聚合物的制备方法61.2 分子印迹聚合物及应用71.2.1分子印迹聚合物的概述71.2.2分子印迹聚合物的印迹方法71.2.2.1印章涂覆71.2.2.2液滴涂覆71.3 离子及金属离子印迹聚合物的研究进展71.3.1
2、离子印迹技术的原理71.3.2 制备方法81.3.2.1本体聚合81.3.2.2沉淀聚合81.3.2.3悬浮聚合81.3.2.4表面印迹方法和溶胶凝胶法81.3.2.5 反相微乳液聚合81.4 离子印迹聚合物模板91.4.1金属离子印迹技术91.4.1金属离子印迹技术的基本原理91.4.3金属离子印迹聚合物的制备方法91.5无机材料表面印迹技术101.5.1硅胶表面修饰的分子印迹技术101.5.2氧化铝膜为载体101.6表面分子印迹聚合物制备方法101.6.1原位聚合101.6.2悬浮聚合101.6.3化学沉积法101.6.4接枝共聚法10第二章 实验设计112.1 实验目的112.2 实验原
3、理112.3 主要试剂和仪器112.3.1实验试剂112.3.2实验仪器122.4 制备方法122.5 铜金属离子分析方法122.6 吸附性能测试方法122.6.1 静态吸附量的测定122.6.2 动态吸附和动态吸附曲线的制作132.6.3 吸附动力学曲线的制作方法132.6.4 等温吸附线的制作方法132.6.5 印迹聚合物吸附剂的结构表征方法13参考文献13 摘 要 分子印迹技术是通过把分子识别位点建立在印迹材料的表面, 来提高识别位点与印迹分子的结合速度, 进一步加强印迹材料吸附分离效率。离子印迹技术具有优越的预定性、识别性和实用性,在水处理方面应用广泛。作为分子印迹技术的一个重要发展方
4、向，金属离子印迹技术的发展对于环境生命和材料科学等领域具有重要的学术和应用价值。离子印迹聚合物由于制备简单、结构稳定、识别性强、吸附速率快、吸附容量大等特点，在离子分离、富集和传感识别等领域有着广阔的应用前景。在此基础上，对铜离子印迹技术目前存在的问题和未来的发展方向进行了分析和展望。作为分子印迹技术的一个重要发展方向，金属离子印迹技术的发展具有重要的学术和应用价值。 本文介绍了离子印迹技术的基本原理，并依据模板离子种类的不同，对各离子印迹聚合物的制备方法、吸附特性和应用性能进行了综述，并展望了离子印迹聚合物的发展方向。 关键词：印迹聚合物；铜离子；吸附性 Abstract The surfa
5、ce molecular imprinting technique can improve the binding rate between recognition sites and imprinted molecules, and thus modify adsorption efficiency of the imprinted materials by designing the molecular recognition sites on the surface of imprinted materials.As an important branch of molecular im
6、printing technology，the development of metal-ion imprinting technology shows a bright futuer in the areas of environmental science,life science and material science.Duc to the advantages such as simple preparation method,stable structure,excellent recognization polymers ,rapod adsorption ability are
7、 large adsorption capacity,the ion imprinted polymers are widely used in ion separation,enrichment and sensing identification areas etc. The existing problems and future development of copper ion imprinting technology were also analyzed and prospected.As an important development direction of the mol
8、ecular imprinting technology,the development of metal ion imprinting technology showed important academic and application value.The varieties of template ions in imprinted polymer are introduced，including main group metal ions，transition metal ions，rare earth metal ions，actinide metal ions and anion
9、. The preparation，adsorption performance and application of the ion imprinted polymer are then emphasized. The future development of template-ion is also prospected.Preparation with copper template, 4- vinyl pyridine as functional monomers, ago two azodiisobutyronitrile as initiator, two ethylene gl
10、ycol methacrylate as cross linking agent for polymerization, polymerization product was eluted with hydrochloric acid, copper ion imprinted polymer. The use of infrared spectroscopy, structure of the copper ion imprinted polymers were characterized. Keywords：imprinting polymer；copper ion；adsorption1
11、1 第一章 印迹聚合物研究进展 引言：分子印迹技术（molecular imprinting technique，MIT）也叫分子模板技术，是指在制备过程中以某一特定的目标分子（模板分子）为模板，合成对该目标分子有特异选择性结合的聚合物的过程。通常被比喻为制备人工“锁”识别“分子钥匙”的技术。将模板分子(或离子) / 烙印到某种基质上, 使得基质对模板分子具有特异的选择性及结合能力, 从而可用于模板分子的分离、富集及检测等。是通过分子印迹技术制备的空间结构和结合位点上与印迹分子完全匹配的聚合物吸附材料，其制备大多通过传统的本体聚合方法，即将模板分子、功能单体、交联剂以及引发剂按照一定的比例在溶
12、剂（致孔剂）中溶解，通过合适的反应条件聚合后，得到块状或棒状的聚合物，需经过破碎、研磨和筛分使之呈颗粒状，最后洗脱除去模板分子。传统的分子印迹技术通常是在有机相中制备对印迹分子具有选择性的印迹聚合物,而在水相中制备印迹聚合物识别印迹分子的研究仍具有相当的挑战性。1.1离子印迹聚合物及应用1.1.1离子印迹聚合物的概述分子印迹技术建立周围微环境的共聚单体bemin模拟细胞色素P450催化苯乙烯环氧化。王军等1人在实验中，结果表明，产物的转化率明显enhancdr的分子印迹聚合物，比较自由bemin溶液，采用三种氧化剂。常用的轴向配体的聚合物的合成也提高了总转化率。1.1.2离子印迹聚合物的制备方
13、法IIP的制备方法大致可分为包埋法(entrapment)和表面印迹法(surface imprinting)两种。包埋法也称本体聚合法,它是利用功能单体和螯合剂与金属离子反应,制成金属配合物,然后与可交联单体在交联剂和引发剂存在下,通过脱气、除氧、聚合后得到块状IIP,最后经粉碎、过筛,得到小颗粒。 由包埋法制备的金属离子印迹聚合物形成的识别位点分散在聚合物内部,当印迹离子向聚合物内部的识别位点靠近时,受扩散阻力作用,反应速度较慢,不利于实际应用。 1.2 分子印迹聚合物及应用1.2.1分子印迹聚合物的概述分子印迹聚合物一般是通过在模板表面固化预聚物得到。合成这种对生物分子或大分子有选择性的
14、聚合物时，最大的困难在于要在和自然条件相近的情况下进行印迹，以确保分子构象的真实性。在固化的过程中，聚合物和模板之间相互作用的基团由于自组装作用产生取向匹配。1.2.2分子印迹聚合物的印迹方法印迹的方法分为直接印迹和间接印迹。 直接印迹因为操作较简单而更加常用。1.2.2.1印章涂覆印章涂覆是最为常用的表面印迹方法，因为它较为简单和灵活。首先把目标分析物铺展在小印章(38 mm)表面，然后去除溶剂。1.2.2.2液滴涂覆液滴涂覆方法可以用来对非常脆弱的生物样品进行印迹。该方法在表面旋涂一层浓度很高的预聚体，其中一种聚合物单体可以起到溶剂的作用，从而无需进行进一步稀释。旋涂后模板样品被马上滴在正在聚合的膜上面，几分钟后，沉淀的样品就会在膜上留下印迹。这种方法非常适合用于那些在长时间印迹操作中容易破碎的细胞2。1.3 离子及金属离子印迹聚合物的研究进展1.3.1离子印迹技术的原理离子印迹技术以阴、阳离子为模板离子，选用与离子有相互作用力(通常为静电、配位、螯合等作用力)的功能单体，选择合适的交联剂和聚合方法在水溶液中进行聚合，去除模板离子之后便获得了具有特定基团排列、固定空穴大小和形状的离子印迹聚合物，离子聚合物中的孔穴对目标离子具有特异选择性能力，与分子印迹技术类似。离子印迹技术需要考虑的条件：能与模板离子相互作用的功能单体；固定客体键合点的交联剂；根据模板离
