铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究

铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究

安徽工程大学纺织服装学院

摘要：以PU纤维为基体，用MDI对其进行表面活化、水解，加入过硫酸钾，引发AA在纤维表面接枝。在接枝AA的基础上，用EDC和NHS对其表面改性后进行壳聚糖修饰；结合分子印迹技术，以铅离子为模板、环氧氯丙烷为交联剂，制得铅离子印迹聚氨酯纤维，并探索印迹纤维对Pb2+的吸附作用。结果表明，在温度为20℃、pH为6.0~7.0的条件下，6h基本可达到铅离子吸附饱和，饱和吸附容量为54.39mg/g；印迹纳米纤维对Pb2+良好的特异选择能力，Pb2+对Cu2+、Cd2+的相对选择系数分别为5.04、2.59。

关键词：废水处理聚氨酯MDI 壳聚糖印迹材料

Abstract: On PU fiber, its surface was activated with MDI, then was grafted by AA with potassium persulfate. On the basis of grafting AA, EDC and NHS carried out its rear surface modified chitosan modified; combined with molecular imprinting technique to lead ions as the template, epichlorohydrin as a crosslinking agent, Pb2+imprinted polyurethane nanofibers were prepared, the imprinted membrane adsorption of Pb2+ was explored. The fiber could get the saturation adsorption capacities 54.39mg/g after 6h while pH of solution was 6.0~7.0 and temperature was 20℃；the imprinted fiber had a good specific selectivity for Pb2+, the relative selective coefficients for Cu2+、Cd2+ were 5.04、2.59 relatively.

Keywords: Wastewater treatment,Polyurethane,MDI,Chitosan,Imprinted Materials

0 引言

分子印迹技术是将模板分子(印迹分子、目标分子)与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合得到固体介质，然后通过物理或化学方法洗脱除去介质中的模板分子，得到“印迹”有目标分子空间结构和结合位点的MIPs[1]。已研究的基体材料有胶片、二氧化硅粒子、膜、石墨烯和无机材料。与粒状和膜吸附剂相比，纤维具有较大的比表面积和稳定的机械及化学性能，这些优良性能使其更适合作为基底材料[2]。

本论文通过以PU纤维为基体，在三乙胺的催化作用下用MDI对其表面进行改性，加入过硫酸钾，利用过硫酸钾与纤维表面氨基形成氧化-还原引发体系，在纤维表面引发接枝AA，探索最优接枝条件。再通过EDC和NHS对其表面改性后进行壳聚糖修饰；结合分子印迹技术，以铅离子为模板、环氧氯丙烷为交联剂，制得铅离子印迹聚氨酯纤维，探索印迹纤维对Pb2+的吸附作用。

1 实验

1.1主要原料和试剂

主要原料：聚氨酯纤维

试剂：甲苯，分析纯；二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，分析纯；三乙胺（TEA），分析纯；过硫酸钾；丙烯酸（AA），分析纯；醋酸，分析纯；无水醋酸钠，分析纯；N-羟基琥珀酰亚胺（NHS），纯度98%；1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，分析纯；壳聚糖粉末（CTS），脱乙酰度>95%；无水乙醇，分析纯；氢氧化钠，分析纯；盐酸(HCl)，分析纯；乙二胺四乙酸二钠（EDTA），分析纯。

1.2表面接枝丙烯酸（AA）

1.2.1PU-g-AA材料的制备

1）取2g PU纤维，用甲苯清洗以除去纤维表面的杂质，清洗后的纤维取出放入小瓶中，加入甲苯溶液，3.25gMDI，1.25gTEA，通氮气15min。50℃下反应2h。将活化后的PU放在小瓶中，加水80mL，50℃反应15min，取出，干燥。

2）取2g改性后PU于小瓶中，加入80mL水，让AA与改性后PU以质量比10:1进行接枝反应，通氮气15min。将反应体系升温至一定温度，加入一定量的引发剂过硫酸钾，在氮气的保护下反应12h。反应结束后烘干称重。

1.2.2测试与表征

1）分别加入0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g过硫酸钾，测得不同质量下的接枝率[3]。

2）固定其他反应条件，分别在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃温度下进行接枝聚合反应，测得不同温度下的接枝率。

3）红外分析和扫描电镜分析。

1.3制备印迹材料和非印迹材料

1.3.1实验

1）将2.5gPu-g-AA浸入100mL20mg/mlEDC/NHS（EDC与NHS摩尔比为1:1）的醋酸缓冲液（醋酸与醋酸钠的摩尔比为1:1，pH=5.6）中,25℃震荡反应90min，，再浸入100ml 1g/L的CTS溶液中，20℃下振荡反应12h。清洗、干燥。

2）取2g纤维置于500mL450mg/L的铅离子溶液中，恒温振荡24h，使络合吸附平衡。24h 后用0.005mol/L的EDTA滴定[4]。

3）分别取2g吸附铅离子的纤维和壳聚糖修饰后的纤维，浸入浓度为100mL4.0vol%的ECH 乙醇溶液中，室温下振荡90min，再用NaOH溶液将pH调为9.0，继续震荡反应1小时。结束后将纤维浸入100mL1mol/L的HCl溶液中，洗脱24h，清洗干燥制得印迹材料和非印迹材料。

1.3.2测试

1）取0.2g印迹纤维于锥形瓶中，加入50mL450mg/L铅离子溶液，20℃分别振荡吸附1h,3h,6h,12h,24h。探究不同时间下的吸附容量。

2）取0.2g印迹纤维于锥形瓶中，加入50mL450mg/L铅离子溶液，分别在20℃、30℃、40℃和50℃下吸附24h，探究不同温度下的吸附容量。

3）取0.2g印迹纤维于锥形瓶中，加入50mL浓度为450mg/L的铅离子溶液，调节pH分别

为2.0~7.0，20℃下恒温振荡24h，探究不同pH下吸附容量。

4）将Cu2+、Cd2+、Pb2+配成竞争溶液，离子浓度均为50 mg/L，取印迹和非印迹材料各0.1 g 置于锥形瓶中，加入上述混合溶液60 mL，振荡吸附24 h，原子吸收法[5]测溶液中各种离子的剩余浓度，从而计算印迹和非印迹纤维对铅离子的吸附选择性。

2 结果与讨论

2.1纤维表面接枝AA

2.1.1接枝AA后红外光谱和扫描电镜图

将PU-AA纤维采用KBr压片法，所得红外谱图如图2-1所示。图中，2931cm-1处出现了羧基中羟基的面外弯曲振动峰，1700cm-1处出现了羧基中C=O的伸缩振动吸收峰，说明丙烯酸成功接枝到纤维上。图2-2图2-3分别显示了PU纤维和PU-AA纤维的SEM电镜图片，接枝前纤维表面光滑，接枝后纤维膜表面“附着”上很多球状大分子。

T

%

波数/cm

图2-1 PU-g-AA红外图谱图2-2 PU SEM图片图2-3 PU-g-AA SEM

图片2.1.2过硫酸钾对接枝率的影响

分别在体系中加入0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g过硫酸钾，测得不同质量下的接枝率。图2-4为接枝聚合反应12小时，AA接枝度随引发剂过硫酸钾用量的变化曲线，从图2-4可以看出，AA的接枝度先随溶液中引发剂的用量的增大而增大，而后随着引发剂的增多而下降。当使用0.3g引发剂时，接枝率达到最大，为43%。其主要原因是当溶液中引发剂质量很低时，纤维表面氧化-还原引发反应的速率较小。随着引发剂用量的增多，氧化-还原引发反应速率加快，纤维表面产生的自由基速率加大，当引发剂质量增加至0.3g时，由于接枝聚合反应速率太快，以至于最终导致纤维表面在短时间内形成致密的聚合物阻隔层。

图2-4 引发剂对接枝率的影响图2-5 温度对接枝率的影响

2.1.2温度对接枝率的影响

固定其他反应条件，在不同温度下进行接枝聚合反应，得到AA接枝率与温度的关系曲线，如图2-5所示，当温度较低时，接枝率随温度的升高而增大，当温度上升到40℃时，达到最大值。而后随着温度的升高，接枝率反而呈现下降的趋势。温度升高时，链引发和链增长的速率也会升高，所以在较低温度范围内，AA的接枝率随温度的升高而增大；随着温度的继续升高，反应体系中链转移与链终止的反应速率也开始加快，当温度超过一定值时，很可能由于链转移与链终止反应速率太快，以至于导致接枝聚合反应总速率减慢，最终使得接枝率降低。显然，在此反应体系中，40℃为最佳反应温度。

2.2印迹纤维性质

2.2.1印迹纤维的吸附平衡时间

取5份纤维在相同条件下分别吸附1h,3h,6h,12h,24h，得到铅离子的吸附平衡曲线如图2-6所示，可以看出纤维对铅离子的吸附量随着时间的增加而增大，吸附速率逐渐减慢并逐渐趋于饱和，6小时时达到饱和最大值，为54.39mg/g。吸附力主要是壳聚糖分子上羟基和氨基对铅离子的螯合作用。

图2-6纤维吸附平衡曲线图2-7 温度对纤维吸附的影响图2-8 pH对纤维吸附的影响2.2.2温度对印迹纤维吸附的影响

固定其他条件不变，取4份纤维在不同温度下吸附12小时，得到温度对纤维吸附的影响曲线如图2-7所示，可以看出随着温度的升高，纤维的吸附容量不断下降。印迹纤维对铅离子的吸附是放热过程，温度升高不利于吸附的进行，为了获得较好的吸附效果，温度应控制在20℃。

2.2.3pH对印迹纤维吸附的影响

固定其他条件不变，取4份纤维在不同pH下吸附12小时，得到pH对纤维吸附的影响曲线如图2-8所示，可以看出pH<7.0时，纤维的吸附量随pH的增大而增加，这是因为pH低的环境容易使壳聚糖中的氨基和羟基发生质子化，导致对铅离子的螯合能力降低，因此适当提高pH有利于纤维吸附量的增大；但是当pH>7.0时，Pb2+会以Pb(OH)2的形式沉淀，影响纤维对其的吸附。因此，吸附时pH应控制在6.0~7.0之间。

2.2.3印迹纤维的选择吸附性

根据原子吸收法求得印迹纤维对Cu2+、Cd2+的选择性系数分别是6.3、2.38，非印迹纤维对Cu2+、Cd2+的选择性系数分别是1.25、0.92，Pb2+与Cu2+、Cd2+的相对性选择系数分别是5.04、2.59；结果表明，在混合离子溶液中，印迹纤维对目标Pb2+具有良好的选择性。吸附过程中，印迹纤维对其他两种离子也有一定的吸附容量，但是数值较低，这主要是因为，与非印迹纤维

相比，印迹纤维上不仅具有能与铅离子螯合的官能团，还具有三维尺寸与铅离子匹配的空穴，两者的共同作用使得印迹纤维对Pb2+具有特异选择性。

3结论

1）采用表面接枝聚合法在聚氨酯纤维表面引发接枝丙烯酸AA，接枝率达到43%。

2）经壳聚糖的修饰，再与铅离子吸附络合后，通过环氧氯丙烷的交联作用，洗脱模板分子，成功制得高性能的铅离子印迹聚氨酯纳米纤维。经过吸附测试，在20℃，pH=6~7情况下，吸附6小时可达到饱和值54.39mg/g。

3）在印迹纤维的表面上，分布着大量的铅离子印迹空穴，纤维对离子显示出很高的识别选择性与优良的结合亲和性。数据表明：Pb2+与Cu2+、Cd2+的相对性选择系数分别是5.04、2.59。

参考文献

[1]梁金虎，罗林，唐英.分子印迹技术的原理与研究进展[J].重庆文理学院学报，2009,10:38-43.

[2]杨周华，詹红彬. 表面接枝聚丙烯酸聚氨酯的生物相容性研究[R]. 武汉理工大学学报，2008,15（32）：28-34.

[3]郑细鸣，范荣玉，徐志康.铅离子（Ⅱ）印迹复合膜的制备及其性能研究[J].高分子学报，2012，5：561-570.

[4]赵树宝.EDTA络合滴定法连续测定铁矿石中铝铅锌[R].冶金分析，2011,31（11）：66-69.

[5]程伟.阴离子单体表面引发接枝聚合法制备农药分子表面印迹材料及其分子识别与结合特性研究[D].中北大学硕士学位论文，2013.05.

离子印迹

按照模板分子与功能单体之间的作用力，分子印迹技术可以分为共价型、非共价型和半共价型三种 离子印迹过程由以下三步组成单体和模板离子形成复合物；２）对上述复合物进行 聚合反应；３）采用适当的方法去除模板。在第一步中，单体分为配位单体和功能单体，模板离子可以与配体或普适性功能单体结合直接进行印迹，也可以与特异性配体结合之后再与功能单体相连进行印迹。 离子印迹聚合物的基础合成方法包括两种：基于逐步聚合机理的溶胶?凝胶法和基于连 锁聚合机理的自由基聚合。溶胶?凝胶法是通过溶胶?凝胶过程把模板引入到无机网络结构中，使其能与其他分子或者周围的物理环境形成特异性结合位点，并且这些结合位点可以通过适当的条件来控 由于传统的合成方法所获得的聚合物可能会产生可接近性差、动力学识别慢、模板离子不易彻底清除等缺点，而表面印迹由于印迹位点在材料表面，可以一定程度上解决这些问题。 在表面印迹过程中需要各种载体的辅助作用，例如二氧化硅、活性聚苯乙烯微球、量子点（ＱＤｓ）和Ｆｅ３Ｏ４磁性纳米离子。 双／多单体或双／多目标物是更灵活的印迹设计。尤其是相对于金属离子，有相对的局限性，使用多种单体协同作用，就能更加准确高效地识别控制目标物。另外，一种性能优异的印迹材料，如果能够大容量的同时吸附特定的几种离子，方法简单且成本低，对于印迹技术走出实验室，并实现生产，投入市场非常有利 探索光、热、磁等物理信号响应和ｐＨ、离子强度、化学物质等化学信号响应的合理结合方式，借助活性聚合、点击化学等技术，制备刺激响应型印迹聚合物材料是实现高效智能识别离子的必经之路。材料在外界信号刺激下，自身物理或化学性质发生 变化；结束刺激时，其分子结构等可逆恢复到原始状态。但目前，刺激响应型印迹聚合物 的研究仍以磁响应为主，其他类型的刺激响应及双／多重响应涉及较少，对金属离子的响应困难更大。 但另一方面，就金属离子印迹本身而言也有其劣势：金属离子的半径相对较小，与单体的结合力有限；很多金属离子半径类似，在特异性识别上需要斟酌采取特殊策略；模板金属离子的去除不彻底会造成后续渗漏等 离子印迹领域发展日渐完善，但仍存在许多挑战，包括：（１）离子印迹设计本身存在着某些劣势。例如由于离子的半径相对较小，给特异性识别带来相当大的困难；很多离子电荷相同、半径类似，影响了静电作用和空间效应。常见的功能单体所合成的印迹聚合物对待测离子选择性较差，需进一步发展有效的配体来提高选择性。可以采用双／多功能单体、或者发展新的功能单体等办法解决。另外， 更详尽和深层次的机理研究［６３］和探索有可能解决或弥补离子本身的缺憾，出现更多的解决策略 @@@@大部分的离子印迹材料应用单一，仅与某种萃取方法的结合，其应用范围有待继续拓展。目前离子印迹材料已经逐步应用于电分析化学、分离分析、传感分析、临床药物分析等领域，证明该技术在实际中有很大的应用潜力。在离子印迹材料制备过程中，通过设计新的功能单体，在功能单体中引入对光、电、温度等刺激具有响应的元素，可以制备刺激响应型“智能” 印迹材料，从而有效拓展其应用领域。目前，离子印迹材料投实际生产和工业化

酸解法制备纳米纤维素及其在造纸中的运用

本科毕业设计(论文) 题目: 酸解纳米纤维素及其在造纸中的运用 姓名: 彭朗 学院: 轻工科学与工程学院 专业: 制浆造纸装备与控制 班级: 1015022 学号: 101502214 指导教师: 程金兰职称:副教授 二○一四年五月八日

酸解纳米纤维素及其在造纸中的运用 摘要 论文综述了采用硫酸水解法制备纳米纤维素（NCC）。纳米纤维素(NCC)由于其大量、可再生、可生物降解以及优良的力学性能，成为纳米技术领域研究新热点。 本研究采用以漂白阔叶木为原料，用硫酸水解法制得纳米纤维素，通过纳米激光粒度仪、颗粒电荷测定仪（PCD）、紫外可见分光光度计等分析手段，对其形态和光学特征进行了表征，并研究了不同反应条件下对纳米纤维素的得率的影响。得出以下结论： 1.用62wt%的硫酸制备的纳米纤维素的得率最高，在23.44%-24.8%之间。 2.通过测定PCD，可以发现在不同的反应条件下，纳米纤维素中所带电荷量有所不同，其中在用62wt%硫酸制备的纳米纤维素中的电荷含量变化不大，并且比其他条件下制备的纳米纤维素所带电荷量略高。 将反应制备的纳米纤维素应用于造纸化学湿部，可以得出以下结论： 1.纳米纤维素的加入提高纸张的白度；添加阳离子淀粉可以明显提高纸张的撕裂度，单独添加纳米纤维素也可以提高对纸张的撕裂度，和阳离子淀粉复配使用时可以提高更显著。 2.单独添加纳米纤维素对纸张耐折度影响不明显，但和阳离子淀粉复配使用时可以显著提高纸张耐折度。 3.添加阳离子淀粉可以明显提高纸张的抗张强度，单独添加纳米纤维素对纸张抗张强度影响不明显，但和阳离子淀粉复配使用时可以提高纸张抗张强度。 关键词：纳米纤维素；得率；纸性

铅离子双印迹吸附剂的制备及其在原子吸收光谱法测定水中痕量铅中的应用

铅离子双印迹吸附剂的制备及其在原子吸收光谱法测定水中痕量铅中的应用 王丽敏，李英华 （吉林化工学院资源与环境学院，吉林１３２０２２） 摘　要：采用分子印迹技术，以３-疏基丙基三甲氧基硅烷为功能单体，铅离子和十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＭＡＢ）为双模板形式络合体系，并加入由四乙氧基硅烷和甲醇所形成的溶胶，用氢氧化钠作催化剂制得铅离子双印迹吸附剂。经红外光谱法和氮气吸附-脱附系统对此吸附剂的结构特征及表面性能进行表征和分析。结果表明：在印迹吸附剂中除去铅（Ⅱ）离子模板后，恢复了－ＳＨ官能团；ＣＴＭＡＢ的存在具有提高表面积和孔径的倾向。此双印迹吸附剂在静态条件下，对铅（Ⅱ）离子的吸附经１０ｍｉｎ，吸附率达９５％。吸附容量达５４５．６ｍｇ·ｇ－１。在镉（Ⅱ）离子共存下，相对选择性系数为１９２。用０．５ｍｏｌ·Ｌ－１硝酸溶液５ｍＬ即可从吸附剂上洗脱９４．４％铅（Ⅱ）。 以此吸附剂作为萃取材料分离富集了环境水样中痕量铅（Ⅱ），洗脱后用原子吸收光谱法测定其中铅（Ⅱ）量，测定值的回收率在１０４％～１０６％之间。 关键词：双印迹吸附剂；铅（Ⅱ）离子；选择性分离和富集；固相萃取 中图分类号：Ｏ６５７．３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１-４０２０（２０１４）０５-０５８９-０５ Pre p aration of a Novel Bi-im p rinted Adsorbent for Pb（Ⅱ）and Its A pp lication to FAAS Determination of Trace Amount of Lead in Water Sam p le W ANG Li-min，LI Yin g-hua （De p artment o f Resource and Environics，Jilin Universit y o f Chemical Technolo gy，Jilin１３２０２２，China） Abstract：Ａｎｏｖｅｌｂｉ-ｉｍｐｒｉｎｔｅｄａｄｓｏｒｂｅｎｔｆｏｒＰｂ（Ⅱ）（ａｂｂｒ．ａｓＰｂ-ＢＩＡ）ｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｕｓｉｎｇＭＰＳａｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｓｏｍｅｒ，Ｐｂ（Ⅱ）-ｉｏｎａｎｄＣＴＭＡＢａｓｐａｔｔｅｒｎｐｌａｔｅｓ，ＴＥＯＳ（ｉｎＣＨ３ＯＨ）ａｓｓｏｌａｎｄＮａＯＨｓｏｌｕｔｉｏｎａｓｃａｔａｌｙｓｔ．ＩｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｓｕｒｆａｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｂｙＦＴ-ＩＲＳａｎｄＡＳＡＰ２０１０ｓｙｓｔｅｍ．ＩｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｉｎｔｈｅＢＩＡ，Ｐｂ（Ⅱ）-ｐａｔｔｅｒｎｐｌａｔｅｗａｓｒｅｍｏｖｅｄａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｏｆ－ＳＨｗａｓｒｅｓｕｍｅｄ，ａｎｄｔｈａｔｉｔｓｓｕｒｆａｃｅａｒｅａａｎｄｂｏｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｒｅｒａｉｓｅｄｂｙｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆＣＴＭＡＢ．Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｓｔａｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｒａｔｅｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＰｂ（Ⅱ）ｂｙｔｈｅＢＩＡａｔｔａｉｎｅｄｔｏ９５％ｉｎ１０ｍｉｎ；ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｗａｓｆｏｕｎｄｔｏｂｅ５４５．６ｍｇ·ｇ－１；ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｕｎｄｗａｓ１９２ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆＣｄ（Ⅱ）．ＲａｔｅｏｆｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＰｂ（Ⅱ）ｆｒｏｍＢＩＡａｔｔａｉｎｅｄｔｏ９４．４％ｗｈｅｎｅｌｕｔｅｄｗｉｔｈ５ｍＬｏｆ０．５ｍｏｌ·Ｌ－１ＨＮＯ３ｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＴｈｅＢＩＡｗａｓｕｓｅｄａｓｅｘｔｒａｃｔａｎｔｉｎＳＰＥｆｏｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｔｒａｃｅｓｏｆＰｂ（Ⅱ）ｉｎａｎｅｎｖｉｒｏｍｅｎｔａｌｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅ，ａｎｄＰｂ（Ⅱ）ｗａｓｅｌｕｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｏｌｕｍｎ，ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙＦＡＡＳ．Ｖａｌｕｅｓｏｆｒｅｃｏｖｅｒｙｗｅｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ１０４％ｔｏ１０６％． Ke y words：Ｂｉ-ｉｍｐｒｉｎｔｅｄａｄｓｏｒｂｅｎｔ；Ｐｂ（Ⅱ）ｉｏｎ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ；Ｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ 收稿日期：２０１３-１０-１２ 作者简介：王丽敏（１９７０－），女，吉林通榆人，副教授，博士，研　究方向为环境分析技术和环境化学。Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｍｗ１００００＠１２６．　ｃｏｍ 铅在自然界中广泛存在，对生物体的每个系统都有影响。儿童血铅水平达到１００μｇ·Ｌ－１会对健康产生不利影响。环境中的铅主要来源于各种工业生产，如铅的冶炼、铅电池的回收、含铅涂料的生产 · ９８５ ·

对纳米纤维素的制备自己的一点想法

加之以前对纳米纤维素的了解和最近看的有关纳米纤维素制备的资料。对于目前纳米纤维素的制备无非就是化学、生物合成、机械物理、人工合成等方法。但是这几种方法的缺陷又使得纳米纤维素的制备在工业化量产过程中又遇到了瓶颈问题。像以强酸处理为代表的的化学方法，反应设备要求高、回收和处理残留物困难，酸量大，产率低；而生物合成方法，所使用的细菌不受控制，耗时长，成本高，价格高；机械物理方法，能耗比较高，制得纤维素尺寸基本不够纳米级别；人工合成好像正好相反，合成的纤维素晶体颗粒又太小。综合以上几种方法可以看出，现在所采用的纳米纤维素制备方法基本都是‘杀敌一千，自损八百’的状态。如何找到一种高效率制得纳米纤维素的方法，又能把制备纤维素成本降到可以转化为工业生产，这样才能真正的推动纳米纤维素与化学、物理学、生物学及仿生学交叉结合产业的发展。 既然几种单一的方法不能高纯度的制备纳米纤维素，为何不换一种思路，两种方法结合起来制备是否效果会更好？根据木材纤维细胞的微细纤维的微细结构分析，原细纤维与原细纤维之间是聚糖通过分子间的作用相连接。所以要实现对原细纤维的分离可先对聚糖与原细纤维的链接部位用定向同位素或者荧光标记元素（是什么化学元素不知道，待以后去探知。假设存在）对其进行标记以得到定位的目的；接下来用可以识别标记同位素或荧光标记元素的定向靶向分子或者射线分子（是什么分子或者射线分子不知道，待以后探知。假设存在）对其进行定向爆破，达到对原细纤维定向剥离的目的。然后再机械分

离理论上就可得到纯度极高的纳米纤维素。 靶向分子定向爆破法步骤 定向标记后的模型 微细纤维微细结构模型 靶向分子定向爆破模型 对原细纤维与聚糖链 接部位进行标记 靶向分子定向爆破 原细纤维剥离

铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究

铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究 安徽工程大学纺织服装学院 摘要：以PU纤维为基体，用MDI对其进行表面活化、水解，加入过硫酸钾，引发AA在纤维表面接枝。在接枝AA的基础上，用EDC和NHS对其表面改性后进行壳聚糖修饰；结合分子印迹技术，以铅离子为模板、环氧氯丙烷为交联剂，制得铅离子印迹聚氨酯纤维，并探索印迹纤维对Pb2+的吸附作用。结果表明，在温度为20℃、pH为6.0~7.0的条件下，6h基本可达到铅离子吸附饱和，饱和吸附容量为54.39mg/g；印迹纳米纤维对Pb2+良好的特异选择能力，Pb2+对Cu2+、Cd2+的相对选择系数分别为5.04、2.59。 关键词：废水处理聚氨酯MDI 壳聚糖印迹材料 Abstract: On PU fiber, its surface was activated with MDI, then was grafted by AA with potassium persulfate. On the basis of grafting AA, EDC and NHS carried out its rear surface modified chitosan modified; combined with molecular imprinting technique to lead ions as the template, epichlorohydrin as a crosslinking agent, Pb2+imprinted polyurethane nanofibers were prepared, the imprinted membrane adsorption of Pb2+ was explored. The fiber could get the saturation adsorption capacities 54.39mg/g after 6h while pH of solution was 6.0~7.0 and temperature was 20℃；the imprinted fiber had a good specific selectivity for Pb2+, the relative selective coefficients for Cu2+、Cd2+ were 5.04、2.59 relatively. Keywords: Wastewater treatment,Polyurethane,MDI,Chitosan,Imprinted Materials 0 引言 分子印迹技术是将模板分子(印迹分子、目标分子)与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合得到固体介质，然后通过物理或化学方法洗脱除去介质中的模板分子，得到“印迹”有目标分子空间结构和结合位点的MIPs[1]。已研究的基体材料有胶片、二氧化硅粒子、膜、石墨烯和无机材料。与粒状和膜吸附剂相比，纤维具有较大的比表面积和稳定的机械及化学性能，这些优良性能使其更适合作为基底材料[2]。 本论文通过以PU纤维为基体，在三乙胺的催化作用下用MDI对其表面进行改性，加入过硫酸钾，利用过硫酸钾与纤维表面氨基形成氧化-还原引发体系，在纤维表面引发接枝AA，探索最优接枝条件。再通过EDC和NHS对其表面改性后进行壳聚糖修饰；结合分子印迹技术，以铅离子为模板、环氧氯丙烷为交联剂，制得铅离子印迹聚氨酯纤维，探索印迹纤维对Pb2+的吸附作用。 1 实验

重金属离子的固相萃取和分离技术毕业论文

重金属离子的固相萃取和分离技术毕业论文 目录 1. 引言 (1) 1.1. 背景与研究意义 (1) 1.2 固相萃取的发展 (2) 1.2.1 固相萃取 (2) 1.2.2 分子印迹技术 (3) 1.2.3 整体柱 (3) 2. 实验部分 (5) 2.1 实验试剂与仪器 (5) 2.1.1 试剂 (5) 2.1.2 实验仪器 (5) 2.2 离子印迹整体柱的合成 (5) 2.2.1 称取合成各离子印迹柱所需结晶水化合物的质量 (5) 2.2.2 制备重金属离子印迹整体柱 (6) 2.3 整体柱处理 (6) 2.3.1 PEG-1540的去除 (6) 2.3.2 整体柱中印迹离子的去除 (7) 2.4 重金属离子标准溶液的配制 (7) 2.4.1各离子标准溶液的配制 (7) 2.4.2 混合标准溶液的配制 (7) 2.4.3金属离子标注曲线方程测定 (8) 2.5 整体柱各项性能的测试 (8) 2.5.1整体柱吸附量与选择吸附性测 (8) 2.5.2 吸附性能空白对比实验 (9) 2.5.3 最大吸附量实验 (9) 2.5.4 单独进行铅离子印迹整体柱的吸附性实验 (9) 2.5.5 铅离子印迹整体柱空白实验 (9) 2.6 吸附介质最佳pH试验 (9)

2.7 回收率实验 (9) 3. 结果与讨论 (11) 3.1 整体柱制备条件的优化 (11) 3.1.1溶解方式的调整 (11) 3.1.2振荡方式的调整 (11) 3.1.3整体柱固化时间的调整 (11) 3.1.4整体柱固化温度的调整 (11) 3.2 整体柱洗脱条件的优化 (11) 3.2.1整体柱预处理的调整 (11) 3.2.2最佳吸附pH的调整........................................................................ .. (12) 3.3 对整体柱选择吸附性的测试 (12) 3.3.1整体柱选择吸附性测的各项参数 (12) 3.3.2 Co2+的离子印迹整体柱进行吸附性实验 (13) 3.3.3 Ni2+的离子印迹整体柱进行吸附性实验 (14) 3.3.4 Cd2+的离子印迹整体柱进行吸附性实验 (15) 3.3.5 非离子印迹整体柱进行吸附性实验 (16) 3.3.6 整体柱最大吸附量的测定 (17) 3.3.7 铅离子印迹整体柱吸附实验 (17) 3.3.8 铅离子空白对照试验 (18) 3.3.9 回收率实验 (18) 4. 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (24) 附录一文献综述 (25) 附录二外文翻译及原文 (31)