溶膠凝膠法制備光響應性分子印跡聚合物及其應用研究.pdf

1、分子印跡聚合物是一種新型的三維高度交聯的智能材料,已被證實是制備分子識別材料的有效技術。印記就好像一把鎖一樣只能跟匹配的鑰匙兼容,類似于生物系統,如抗體和抗原,酶和底物,激素和受體。分子印跡聚合物的制備是通過交聯聚合完成的,模板分子脫去后,形成識別空腔選擇性的識別模板分子。通常功能單體含有合適的官能團去匹配模板分子的活性位點,以提高分子印跡聚合物的選擇性。
　　 本文成功制備了一種新型的光響應性的功能單體,這種功能單體載有硅氧烷

2、可聚合基團和偶氮苯功能基。然后以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和2-甲基-4-氯苯氧乙酸(MCPA)為模板分子成功制備了光響應性的分子印跡聚合物溶膠凝膠材料。發(fā)現,將這種新型的功能單體引入到剛性的三維交聯的聚合物中,其光異構化性質得以保持。等模板分子從最終的聚合物中洗脫之后,形成了與模板分子在形狀、大小和功能相匹配的空穴。
　　 主要研究內容如下:
　　 1.成功制備了含2,4-D的偶氮苯功能單體和含MCPA的偶氮苯

3、功能單體。這種新型的偶氮苯功能單體一端以共價鍵結合模板分子,另一端結合3-碘代正丙基三甲氧基硅烷;然后對所制備的功能單體進行了紅外表征以及光譜分析。
　　 2.利用分子印跡技術,選擇不同的功能單體(含2,4-二氯苯氧乙酸的偶氮苯功能單體、含2-甲基-4-氯苯氧乙酸的偶氮苯功能單體)和交聯劑(四乙氧基硅烷TEOS),采用溶膠一凝膠法來構建光可控制性的分子印跡有機無機雜化材料,成功制備了兩類分子印跡聚合物溶膠凝膠材料。
　　

4、 3.對制備的兩種分子印跡材料進行了紅外表征;為了研究所制備的聚合物材料的表面形態(tài)和結構,采用電鏡掃描(SEM)對印跡聚合物進行了表征;并對分子印跡材料做了光譜分析,結果證實將光響應性的偶氮苯功能單體嫁接到有機-無機雜化材料中,其光響應性得以保持,制備的分子印跡聚合物對外界刺激具備很好的響應性。
　　 4.對制備的2,4-D分子印跡聚合物材料進行了性能和應用探究。吸附結合能力實驗表明,分子印跡聚合物材料對模板分子具有較好的結合能

5、力,說明印跡孔穴和孔穴中的活性結合位點導致印跡聚會物對模板分子具有特異識別性。光控制分析物的吸收和釋放實驗表明,受體位點的構造和印跡的親和性是受光控制的并且可逆的,經過三次輻照周期沒有失去特異性和可逆性。通過檢測樣品中目標分析物濃度與刺激響應材料光異構化速率常數的關系,得到了目標分析物的標準曲線。
　　 5.采用分子模擬的方式從理論上證實制備MCPA分子印跡聚合物材料的可行性,對制備的MCPA分子印跡聚合物材料進行了性能和應用探