磁性碳基印迹聚合物的制备及其应用研究
碳纳米管(CNTs)和氧化石墨烯(GO)，作为新型纳米碳基材料，具有优越的比表面积、良好的导电性能、稳定的机械性能、生物兼容性好等优异的物化性能。将其作为印迹技术的载体材料，制备的印迹聚合物（MIPs）不仅具备碳纳米管和石墨烯优良的物化性质，而且还具备印迹聚合物的特异性识别性能。本文结合磁性技术，制备出系列碳基印迹复合材料，将其应用于高效液相色谱分离与磁性固相萃取，实现淤泥中重金属离子（Co2+、Cu2+和Cd2+）的分离和富集、牛血红样品中牛血红蛋白（BHb）的分离和富集，具体内容如下： 1、以磁性多壁碳纳米管(M-MWNTs)为载体，Cu2+，Co2+及Cd2+等多金属离子为模板和多巴胺为功能单体，研制出对多种重金属离子具有高选择性吸附性能的新型磁性碳纳米管表面离子印迹聚合物。通过红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和振动样品磁强计对该磁性离子印迹聚合物进行表征。采用磁固相萃取和原子吸收光谱检测技术详细探讨该磁性离子印迹聚合物的吸附性能，结果表明，该新型磁性离子印迹聚合物不仅具有优异的磁性能，同时对Cu2+，Co2+及Cd2+具有快速、高效选择识别能力，最大吸附量分别为46.08mg/g，36.35mg/g和30.65mg/g。结合磁固相萃取和原子吸收光谱检测技术，该磁性离子印迹聚合物成功用于淤泥中Cu2+，Co2+及Cd2+的同时分离富集，富集因子分别为18.6、13.4以及10.9。 2、以羟基磷灰石修饰的磁性氧化石墨烯（GO）和碳纳米管(CNTs)复合的三维纳米材料为印迹基材，以牛血红蛋白（BHb）和多巴胺（DA）分别为模板分子和功能单体，结合表面印迹技术与磁性技术，成功制备了可以特异性识别牛血红蛋白的新型三维印迹聚合物（3D-MMIPs）。通过红外光谱仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计对该磁性印迹聚合物进行表征。详细探讨了淋洗剂、洗脱剂pH、洗脱剂体积和洗脱时间等因素对于萃取牛血红蛋白的影响。结果表明该磁性印迹聚合物对模板蛋白（BHb）具有较大的吸附容量和选择识别性，其中饱和吸附容量Qmax为85.24mg/g，印迹因子为2.70。结合磁性固相萃取技术和HPLC检测，该3D-MMIPs成功应用于从牛血红样品中实现对BHb的分离和富集，回收率在83.9％-93.3％。 3、将磁化的纤维素（CNCs）和氧化石墨烯（GO）复合三维材料为印迹基材，以牛血红蛋白（BHb）和多巴胺（DA）分别为模板分子和功能单体，成功制备新型磁性三维氧化石墨烯@纤维素牛血红蛋白印迹聚合物（3D-MMIPs）。吸附性能试验表明该磁性印迹聚合物对模板蛋白具有良好的选择识别性，最大吸附容量达到88.03mg/g，印迹因子为2.61。该3D-MMIPs具有良好的重复利用性及稳定性。结合磁固相萃取技术和HPLC检测技术，此3D-MMIPs成功应用于从牛血样品对牛血红蛋白的分离和富集，回收率在83.5-93.9％。
印迹聚合物;多壁碳纳米管;氧化石墨烯;磁性固相萃取;碳基印迹复合材料
吉首大学
硕士
分析化学
张朝晖
2019
中文
TB383
2020-01-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）