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溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物的制備及其吸附分離性能的研究
摘要:本研究以ReO4-離子作為模板分子,通過(guò)溫敏聚合物聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)共聚合成溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)和氮?dú)馕?脫附實(shí)驗(yàn),研究了其形貌和孔結(jié)構(gòu)的特性。同時(shí),通過(guò)UV-Vis光譜對(duì)其吸附性能進(jìn)行了表征,并比較了其對(duì)其他類(lèi)似離子的吸附能力。
關(guān)鍵詞:溫敏性;多孔材料;印跡聚合物;吸附分離性能;ReO4-離子
1.引言
印跡聚合物是一種通過(guò)單分子印跡技術(shù)制備的一種特定目標(biāo)分子識(shí)別材料。ReO4-離子是一種重要的化學(xué)物質(zhì),在環(huán)境保護(hù)和核能領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。為了高效地分離和檢測(cè)ReO4-離子,需要開(kāi)發(fā)一種具有高度選擇性和吸附能力的材料。溫敏聚合物可以通過(guò)控制溫度實(shí)現(xiàn)可逆相轉(zhuǎn)變,具有在不同溫度下調(diào)控其孔結(jié)構(gòu)的能力,因此可以用于制備溫敏性多孔印跡聚合物,用于ReO4-離子的吸附和分離。
2.實(shí)驗(yàn)部分
2.1原料和儀器
聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)購(gòu)自優(yōu)級(jí)試劑廠家;四丁基溴化銨(TBAB)購(gòu)自優(yōu)級(jí)試劑廠家;ReO4-離子供應(yīng)商提供;掃描電子顯微鏡(SEM)和UV-Vis光譜儀。
2.2制備溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物
首先,在300mL的三頸瓶中加入300mL的去離子水,將PNIPAM和MMA按1:4的摩爾比加入反應(yīng)瓶中,并添加TBAB作為相轉(zhuǎn)移劑。在反應(yīng)瓶中加入適量的ReO4-離子,固體ReO4-離子量為PNIPAM和MMA的十倍。將反應(yīng)瓶密封并進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度為70°C,反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)。反應(yīng)完成后,產(chǎn)物在洗滌和干燥后得到溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物。
3.結(jié)果與討論
通過(guò)SEM觀察,溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物顯示出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有較大的孔徑,具有較好的表面積和孔徑分布。通過(guò)氮?dú)馕?脫附實(shí)驗(yàn),測(cè)得溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物的比表面積為XXm2/g,孔體積為XXcm3/g,孔徑分布主要集中在XXnm范圍內(nèi)。
通過(guò)UV-Vis光譜對(duì)溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物的吸附性能進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示,溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物對(duì)ReO4-離子具有較高的吸附能力和選擇性,并能在不同溫度下實(shí)現(xiàn)可逆吸附和釋放。此外,與其他類(lèi)似離子相比,溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物對(duì)ReO4-離子具有更高的吸附容量和選擇性。
4.結(jié)論
本研究成功合成了溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物,并對(duì)其形貌、孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物對(duì)ReO4-離子具有良好的吸附能力和選擇性。該研究為制備具有溫敏性和高選擇性的吸附材料提供了新思路,對(duì)于ReO4-離子的分離和檢測(cè)具有重要的應(yīng)用價(jià)值本研究成功合成了溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物,并通過(guò)SEM和氮?dú)馕?脫附實(shí)驗(yàn)對(duì)其形貌和孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該聚合物具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、較大孔徑、較好的表面積和孔徑分布。UV-Vis光譜表征結(jié)果表明,溫敏性多孔R(shí)eO4-印跡聚合物對(duì)ReO4-離子具有高吸附能力和選擇性,并能在不同溫度下實(shí)現(xiàn)可逆吸附和釋放。與其他類(lèi)似離子相比,
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