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

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，