陰離子單體表面引發(fā)接枝聚合法制備農(nóng)藥分子表面印跡材料及其分子識別與結(jié)合特性研究.pdf

1、在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)中，廣泛使用各種高效的殺蟲劑與除草劑，而這些農(nóng)藥化合物一般又難于降解，結(jié)果造成了在土壤中大量殘留與累積，設(shè)法從水環(huán)境中去除殘留農(nóng)藥，是一項刻不容緩的環(huán)境治理課題。本課題采用新型表面分子印跡技術(shù)，制備高性能農(nóng)藥分子表面印跡材料，深入研究對農(nóng)藥分子的識別選擇性與結(jié)合親和性。本研究在采用分子印跡固相萃取技術(shù)去除水介質(zhì)中的農(nóng)藥污染物方面，具有明顯的創(chuàng)新性，也具有潛在的應(yīng)用前景。
　　首先使用偶聯(lián)劑γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AM

2、PS)制得改性硅膠微粒AMPS-SiO2；使的改性過后的硅膠微粒AMPS-SiO2表面的氨基與溶液中的過硫酸鹽構(gòu)成氧化-還原引發(fā)體系，實(shí)施了對苯乙烯磺酸鈉(SSS)在硅膠微粒表面的高效引發(fā)接枝聚合，將陰離子聚電解質(zhì)聚對苯乙烯磺酸鈉（PSSS）接枝于硅膠微粒表面，制得了接枝微粒PSSS/SiO2。深入研究了影響表面引發(fā)接枝聚合反應(yīng)的主要因素，并最終確定了最佳接枝條件：溫度為40℃，單體濃度為12％，引發(fā)劑濃度為1.0wt%。在此條件下，可

3、制備出接枝度高達(dá)22.35mg/g的接枝微粒PSSS/SiO2。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了接枝微粒PSSS/SiO2對抗蚜威分子的吸附特性與吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明，接枝微粒PSSS/SiO2對抗蚜威分子具有很強(qiáng)的吸附作用，吸附的驅(qū)動力是靜電相互作用力。在抗蚜威溶液的pH=4時，接枝微粒PSSS/SiO2對抗蚜威的吸附容量最高。溫度對接枝微粒的吸附性能也產(chǎn)生很大的影響，吸附容量隨溫度的升高而降低。
　　接著以對苯乙烯磺酸鈉為功能單體，N,

4、N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，抗蚜威為模板分子，在pH=4的條件下，制得了抗蚜威表面印跡材料MIP-PSSS/SiO2。以殘殺威為對比物，采用靜態(tài)與動態(tài)兩種方法，考察研究了分子表面印跡材料MIP-PSSS/SiO2對抗蚜威的分子識別與結(jié)合性能。研究結(jié)果表明，印跡材料MIP-PSSS/SiO2對抗蚜威分子具有特異的識別選擇性與優(yōu)良的結(jié)合親和性。相對于殘殺威分子，抗蚜威印跡材料MIP-PSSS/SiO2對抗蚜威分子的識別選擇性系數(shù)為9.3

5、73，顯示出高的分子識別選擇性。此外，印跡材料MIP-PSSS/SiO2也具有良好的解吸性能，以稀NaOH水溶液為洗脫液，16個床體積內(nèi)解吸率可達(dá)到99.67%。模板分子用量和交聯(lián)劑的用量對印跡材料的選擇性系數(shù)也有一定的影響，最佳單體與交聯(lián)劑物質(zhì)量比值為5:1，最佳單體與模板分子物質(zhì)量比值為4:1。
　　最后，通過實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn)，溶液的pH=2時接枝微粒PSSS/SiO2與特丁津分子之間產(chǎn)生最大靜電相互力。本研究又以阿特拉津為模板分

6、子，對苯乙烯磺酸鈉為功能單體，N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，在pH=2的水溶液體系中實(shí)施阿特拉津分子的表面印跡，成功制備得到了阿特拉津分子表面印跡材料MIP-PSSS/SiO2，并研究了阿特拉津印跡材料對模板分子阿特拉津的識別和結(jié)合特性。相對于對比物抗蚜威分子，印跡之前，NMIP-PSSS/SiO2對阿特拉津的吸附選擇系數(shù)僅為1.06，而印跡之后，分子印跡材料MIP-PSSS/SiO2的吸附選擇系數(shù)則提高至8.79，表明阿特拉津表