电子束辐射聚合制备金属配位分子印迹聚合物及膜应用探讨

摘要

分子印迹聚合物是一类人工合成具有专一识别位点的新型仿生分析试剂，能够根据不同的需要，按照模板分子定做，即对馍板分子具有特异识别功能，因此在多个领域展现出广阔的应用前景，特别是在药物提取、分离研究领域已有广泛应用。在印迹聚合反应中，制备分子印迹聚合物的方法是影响分子印迹聚合物结合位点、吸附量、传质阻力、印迹因子等印迹效果指标的一个重要因素。而目前制备的分子印迹聚合物多采用热引发本体聚合，但其反应时间过长（一般12h）且印迹聚合物的收率较低。因此选择适宜的引发方式是制备识别性好、选择性高的印迹聚合物的关键。电子束辐射聚合是一种优于本体聚合的制备方法，具有方便、快捷、准确性好等优点。
　　 据此，以电子束为辐照射线源，采用辐射聚合法成功制备了槲皮素-Ni(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物。通过紫外光潜分析的方法，研究了槲皮素与Ni(Ⅱ)之间的配位结构、配位作用方式及配位比，并按照1∶2的比例形成稳定配合物，同时也验证了槲皮素、Ni(Ⅱ)及功能单体甲基丙烯酸三者发生了金属配位印迹作用。利用红外光谱对产物的结构进行了表征。透射电镜、扫描电镜、吸附动力学实验结果表明辐射剂量对印迹聚合物的微观形貌、孔分布及吸附动力学性能有显著的影响，且在辐射剂量为20kGy条件下制备的印迹聚合物对模板分子的吸附效果最佳，最大结合量可达到82.22μmol/g。同时选择性吸附实验结果显示该印迹聚合物对槲皮素-Ni(Ⅱ)配合物表现出明显的吸附选择性和特异性，对黄芩素和柚皮素的吸附选择性较差，分离因子分别为3.915和5.443。
　　 同时结合膜分离技术的优点，利用紫外光引发原位聚合的方法制备了带支撑的镍-槲皮素金属配位分子印迹聚合物膜，系统的考察了水溶性线性聚合物聚乙二醇(PEGMw=600)添加剂对印迹膜渗透选择性能的影响。实验结果表明所制备的槲皮素-Ni(Ⅱ)印迹聚合物膜对槲皮素表现出明显的渗透选择性，对槲皮素结构类似物黄芩素和柚皮素的渗透选择性较差。本论文工作对分子印迹技术应用于实际样品中槲皮素的分离、富集和检测方面具有重要意义。

目录

声明

学位论文的主要创新点

摘要

第一章 绪论

1．1 辐射聚合概述

1．1．1 辐射聚合的基本原理

1．1．2 辐射聚合的特点

1．1．3 辐射聚合在高分子合成中的应用

1．2 辐射改性

1．2．1 辐射接枝

1．2．2 辐射交联

1．2．3 辐射降解

1．2．4 辐射固化

1．3 分子印迹技术理论

1．3．1 分子印迹的基本原理

1．3．2 分子印迹技术分类

1．3．3 分子印迹技术的特点

1．3．4 分子印迹聚合物的制备方法

1．4 分子印迹技术的应用

1．4．1 色谱分离

1．4．2 固相萃取

1．4．3 药物分析

1．4．4 仿生传感器

1．4．5 模拟酶催化

1．4．6 分子印迹膜

1．5 本课题的选题意义及研究内容

第二章 辐射聚合制备槲皮素-镍(Ⅱ)金属配位分子印迹聚合物及其识别性能研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 紫外光谱研究

2．2．4 电子束辐射聚合制备槲皮素-镍(Ⅱ)分子印迹聚合物

2．2．5 红外光谱分析

2．2．6 透射电镜及扫描电镜分析

2．2．7 不同辐射剂量的印迹聚合物吸附动力学性能研究

2．2．8 印迹聚合物的平衡结合实验研究

2．2．9 印迹聚合物选择性结合能力的考察

2．3 结果与讨论

2．3．1 紫外光谱分析

2．3．2 聚合物的红外光谱研究

2．3．3 交联剂最佳用量的优化

2．3．4 不同辐射剂量的印迹聚合物的TEM和SEM分析

2．3．5 辐射剂量对印迹聚合物吸附动力学性能的影响

2．3．6 合成印迹聚合物的等温吸附曲线分析

2．3．7 不同辐射剂量的分子印迹聚合物对底物的选择性

2．4 本章小结

第三章 槲皮素金属配位分子印迹聚合物膜的制备及性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 主要仪器

3．2．3 镍-槲皮素配位分子印迹聚合物[P(Quercetin／Ni2+)]膜的制备

3．2．4 膜渗透实验

3．2．5 扫描电镜表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 膜表面形态的表征

3．2．2 不同添加剂PEG用量下膜对底物的渗透性质

3．2．3 P(Quercetin-Ni2+)、P(Quercetin)和P(Blank)膜的渗透性能研究

3．2．4 P(Quercetin／Ni2+)膜对不同底物的透过选择性

3．3 本章小结

第四章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢