硅胶表面邻苯二甲酸二丁酯印迹聚合物的合成与吸附性能

"这篇论文是2013年由张进等人发表在《精细化工》杂志上的，主题涉及工程技术，特别是分子印迹技术在化学吸附材料合成中的应用。研究团队通过在硅胶表面接枝乙烯基三甲氧基硅烷，采用邻苯二甲酸二丁酯（DBP）作为模板分子，丙烯酸作为功能单体，成功制备了DBP的分子印迹聚合物（MIP）。他们利用紫外光谱法分析单体与模板之间的相互作用，通过扫描电子显微镜观察印迹聚合物的表面结构，并用红外光谱确认聚合物的结构特性。此外，他们通过平衡吸附实验评估了MIP对DBP的结合性能，并运用Scatchard法计算出MIP-DBP的吸附解离常数（Kd）和吸附容量（Q）。实验结果显示，高亲和力位点的Kd值为1.141 mmol/L，最大吸附容量为159.75 μmol/g。低亲和力位点的Kd值为3.697 mmol/L，同时，MIP对DBP和邻二甲氧基苯甲酸（DMOP）的分离因子分别为2.04和1.57，显示出了良好的选择性识别能力。" 本文详细阐述了一种新型吸附材料的合成及其性能测试。邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是一种常见的环境污染物，因此，开发出能有效识别和吸附DBP的材料具有重要意义。文中介绍的分子印迹技术是一种针对特定分子设计和制备具有特异性识别能力的聚合物材料的方法。在这个过程中，DBP作为模板分子，其结构特征被"记住"在聚合物中，形成与DBP匹配的空穴，即使模板分子被洗脱，这些空穴仍能对DBP产生优先吸附。 通过接枝乙烯基三甲氧基硅烷，研究人员在硅胶表面引入了可反应的基团，这使得丙烯酸可以与硅胶表面形成共价键，从而在硅胶上构建出含有DBP印记的聚合物层。紫外光谱分析有助于理解单体与模板分子之间的相互作用力，而扫描电子显微镜则揭示了印迹聚合物表面的微观结构，这对理解吸附过程至关重要。红外光谱进一步验证了聚合物的结构是否符合预期。 实验结果表明，所合成的MIP-DBP具有较高的亲和力和吸附容量，这对于从环境中去除DBP非常有效。Scatchard分析是一种用于确定多价结合系统中不同亲和力位点的吸附参数的方法，这里的分析结果证明了MIP有两个不同的吸附位点，分别对应不同的Kd值，这意味着MIP具有多级吸附能力。 此外，分离因子（α）的计算表明，MIP对DBP的吸附优于对DMOP的吸附，这展示了MIP在选择性识别和分离DBP方面的潜力。这种选择性对于环境监测和污染物净化等领域具有重要的实际应用价值。这项研究为开发高效、特异性的DBP吸附材料提供了理论基础和技术支持。