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刺激响应型高分子聚合物,也被称为智能材料,它在近几十年的自然科学研究中,引起了科学家的广泛关注。虽然这些材料都是宏观的聚合物,但是它们能够对外部环境条件的微小变化产生不同的响应,并通过聚合物之间的自组装行为,将多种不同的响应型基团整合组装到同一个响应
4 IIP-PEI/Si O2对 Cr3+离子的静态吸附表征3.4.1 动力学吸附曲线 动力学吸附曲线如图4所示。 IIP-PEI/Si O2对Cr3+离子的吸附速度较快, 吸附在30 min时达到平衡。这种的吸附平衡不只 是因为IIP-PEI/Si O2上对Cr3+的印迹孔穴, 也可能是因为薄印迹聚合物层扩散膜较小的阻力导致Cr3+离子更容易进入孔穴, 与识别点结合。2 吸附等温线图5和图6是PEI/Si O2和IIP-PEI/Si O2对Cr3+、Zn2+和Pb2+离子的吸附等温线。从图中可以看出: (1) 当金属离子的平衡浓度达到一定值时, 等温吸附量发生变化, 吸附达到饱和, 该类吸附因为是化学吸附, 所以为典型的单层朗格缪尔吸附模型; (2) 在离子印迹之前PEI/Si O2对Cr3+的饱和吸附量仅为6.14 mg/g, 但是印迹后的IIP-PEI/Si O2的饱和吸 附量为10。14mg/g。很明显, 与PEI/Si O2相比, 饱和吸附量增长了接近两倍。这说明, 在离子印迹之后, IIP-PEI/Si O2对Cr3+的亲和力显著改善。吸附量明显增长的原因是, 大量的与模板离子Cr3+形成了具有互补形状及空间形状官能团的孔穴; (3) 尽管PEI/Si O2对Zn2+和Pb2+离子的吸附量明显高于Cr3+, 区别不大, 但是IIP-PEI/Si O2对Zn2+和Pb2+的吸附量明显小于Cr3+。以上结论充分说 明I-P-PEI/Si O2对Cr3+具有高的亲和力及高的识别力, 对Cr3+具有的选择性。相关数据在表1中给出。
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3 牺牲硅胶骨架法牺牲硅胶骨架法是在本体聚合过程中, 于印迹过程完成后, 将硅胶作为牺牲材料 (Sacrificial material) 用氢氟酸 (HF) 洗去, 以得到形状较为规整的分子印迹聚合物的方法。 1 分子印迹技术的原理及特点 分子印迹技术是指将模板分子与选择好的功能单体通过一定作用形成主一客体复合物,然后加入一定量的交联剂和功能单体共同聚合成高分子聚合物。除去模板分子后,刚性聚合物中的空穴记录有模板分子的构型,且功能基团在空穴中的排列与模板分子互补,从而对特定的模板分子具有较高的识别能力,而达到分离混旋物的目的。分子印迹分离技术是一种有着专一选择性的新型分离技术。与天然抗体相比,具有高选择性、高强度(即耐热、耐有机溶剂、耐酸碱)、制备简单而且模板分子可回收和重复使用的特点。
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荧光光谱法对于具有荧光性质的模板分子,荧光光谱法是选择功能单体的比较好的方法。荧光供体分子(模板分子)与荧光猝灭剂分子(功能单体)之间借助分子间力,彼此结合形成具有一定结构的不发荧光的基态复合物,而导致荧光强度减弱。即静态荧光猝灭现象。 (4)计算机模拟计算 随着计算机和量子化理论的发展,计算机模拟技术已经应用到分子印迹体系中。这种方法可以大大减少摸索实验的次数,也可以减少不必要的品浪费。计算机模拟计算常用半经验计算方法,大致过程为,步,用软件优化各种可能的模板分子、功能单体及其复合物的构象,选出小能量构象。第2步,功能单体与模板分子的相互作用能利用下式计算:△E=E(模板分子和功能单体的复合物)-E(模板分子)-E (功能单体)。△E越大,说明模板分子与功能单体的作用越易形成氢键,且形成的氢键越牢固。