铅离子印迹聚氨酯纳米纤维的制备研究n

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PU聚氨酯纳米纤维的制备-材料手册

聚氨酯PU纳米纤维的制备一、背景聚氨酯PU全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。

它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

它的综合性能主要表现在其兼有从橡胶到塑料的许多宝贵特点，如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良,高拉伸强度和断裂伸长率，所以在诸多的领域都有着不可替代的应用。

O=C=N-R’-N＝C=O+HO-R-OH====RO-CO-NH-R’NH-CO-OR聚氨酯的分子式近年来，由于PU本身具有良好的物理化学性能，如良好的弹性、耐磨性、生物相容性等，有很多关于PU静电纺丝纳米级纤维的研究，并有望应用于多个领域，如高效空气过滤器，防护织物，创伤敷料，传感器等。

北京永康乐业科技发展有限公司专注于纳米纤维的制备与应用研究，其合作者产生一系列重要成果。

Chen Yao等采用等离子预处理，紫外诱导接枝共聚和季铵化反应制备了PU抗菌静电纺丝纤维膜[1]。

Eun Hwan Jeong等成功地合成了含有不同数量季铵基团的PUCs,进行静电纺丝后得到的纤维对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌有很好的抗菌效果[2]。

Demir等合成分子量较低的PU，将其溶于二甲基甲酰胺（DMF），进行静电纺丝，结果表明在该体系中，静电纺丝形成连续纤维的溶液质量分数范围为3.8%~12.8%[3]。

Matthew Richard Williamson等用湿法纺丝聚已内酰胺（PCL）纤维和静电纺丝PU纤维制成了合成组织工程支架，人体内皮细胞能非常好地吸附在该支架上并能很好地生长[4]。

二、纳米纤维的制备2.1仪器和试剂仪器：SS-2535型静电纺丝装置(北京永康乐业科技发展有限公司)；磁力搅拌器；电子天平；扫描电子显微镜。

试剂：TPU(PU32，北京永康乐业科技发展有限公司)；N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，四氢呋喃（市售，分析纯）；2.2聚氨酯纳米纤维膜的制备使用SS-2535型静电纺丝装置制备纳米纤维。

铅离子印迹聚合物的研究进展

解，常被积累在特定的组织器官中，构成ｒ在体内长期起作ＪＨ
的致病因子。因此，对铅离子的回收和检测就显得更为重要。
然而污染物常处于复杂体系中且含量较低，如何从复杂的体系中回收铅离子已成为目前的一个研究热点。本研究以铅离子印
李成发，李英，尹局，广东深圳５１８０６７；２广东医学院，广东东莞５２３８０８）
摘要：对近年来国内外铅离子印迹聚合物的合成和应用进展进行了综述。对组成铅离子印迹聚合物的３个主要成分：功
聚合物类似，只是其模板由分子变成了离子。在金属离子印迹技术中，模板金属离子与功能单体之间是通过配位作用相结合的，其特点是金属与配体间的配位作用稳定性好，配体交换动
ｍｅｉｒｔｏｆｌｅａｄｉｏｎｉｍｐｒｉｎｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｍｐｒｉｎｔｅｄｐｏｌｙｍｅｒ；ｌｅａｄｉｏｎ；ｒｅｖｉｅｗ
能单体、交联剂、溶剂进行了概述。介绍了其制备原理、制备方法及其在膜分离、分离／富集技术及电化学传感器等领域中的应用。在此基础上对铅离子印迹技术目前存在的问题和未来的发展方向进行了分析和展望。

铅离子印迹聚合物的制备及特异吸附性能研究_苏现伐

min , 反复通氮气 10 mi n 以驱除空气 , 密封试管口 , 将试管垂直放入电热恒温水浴锅中 , 60 ℃恒温 24 h 完成聚合反应 , 制得坚硬的块状聚合物。将获得的块状聚合物用研钵磨碎 , 过筛 , 制成 0 . 096 ～0 . 180 mm 粒度的聚合物 , 然后用 2 m ol/ L H Cl 浸泡 2 h , 反复几次 , 直到检测不出铅离子存在 , 然后用去离子水洗至中性 , 用甲醇洗去聚合物上残留的有机物。 60 ℃真空干燥 24 h 。装入聚乙烯瓶中 , 在干器中保存备用。非离子印迹聚合物 ( NIIP) 的制备除不加 Pb ( NO3 ) 2 外 , 均按上述方法制备和处理。 1 . 3 静态平衡吸附实验准确称取多份 30 mg 的 IIP 于 10 mL 容器中 , 分别加入 5 m L pH 6 . 0( 用 N aAc-H Ac 缓冲溶液调节) 不同浓度( 10 ～ 300 μ g/ m L) Pb 标准溶液。在室温下静置吸附 24 h 后 , 移取一定体积的上层清夜 , 测定其中金属离子的量。根据吸附前后溶液中金属离子浓度的变化计算聚合物的吸附量。平行测定 3 次 , 取其平均值。同时平行作非离子印迹聚合物的吸附实验 , 用此方法研究了 IIP 在不同的 pH 条件下对 Pb2 + 的富集率。测定金属离子的方法及条件按文献[ 7] 中的分光光度法。
1 实验部分
1 . 1 主要仪器和试剂 722 型光栅分光光度计 ( 上海分析仪器厂 ) ; pH S3C 数字酸度计 ( 杭州东星仪器设备厂 ) , Perki n-Elmer 983 红外光谱仪( No rw alk , 美国) 。硝酸铅 ( 北京红星化工厂) ; 甲基丙烯酸 ( MAA , Acros 公司) , 使用前减压蒸馏除去阻聚剂 ; 乙二醇二甲基丙烯酸酯( EDMA , Acros 公司) , 使用

铅_离子印迹复合膜的制备及其性能研究_郑细鸣(1)

离子．最后用大量去离子水清洗，以除去残留的盐
酸，40℃ 下真空干燥至恒重．制得的 MPPM 支撑-
Pb（ Ⅱ）离子印迹复合膜（ MPPM-g-IIPs），膜表面 IIPs 的接枝率（ GIIPs ，μg / cm2 ）按方程式（ 2 ）进行计算：
本文建立了一种离子印迹复合膜的制备方法，成功地在化学惰性多孔膜表面共价接枝 Pb （ Ⅱ）离子印迹聚合物，赋予膜对 Pb （ Ⅱ ）离子选择性分离的能力．聚丙烯微孔膜（ microporous
* 2011-09-05 收稿，2011 -11 -11 修稿；福建省自然科学基金（基金号 2009 J01037 ）和福建省教育厅科技计划项目（基金号 JK2009050 ， JA11261）资助；＊＊通讯联系人，E-mail： zxm70 @ tom． com doi： 10． 3724 / SP． J． 1105． 2012． 11284
PHI-5000C ESCA X-射线光电子能谱，美国 Perkin Elmer 公司； Nexus 470 型衰减全反射红外光谱，美国 Thermo Nicolet 公司； CTS-200 型接触角测定仪，宁波迅高智能科技有限公司； AA-6300 型火焰原子吸收分光光度仪，日本岛津公司；场发射扫描电子显微镜 SIRION-100，荷兰 FEI 公司；紫外光接枝聚合装置（功率 500 W，主要工作波长 365 nm），实验室自制． 1. 2 Pb（ Ⅱ）离子印迹复合膜的制备

磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用

磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用近年来，随着环境污染和对资源消耗的加剧，开发新型环境友好型矿物加工已经成为必须解决的重要研究课题。

随着绿色化学的发展，磁性材料及纳米材料的应用越来越广泛。

其中，磁性碳纳米管具有极高的非磁材料性能，可以提供有效的环境友好型矿物加工技术。

为了实现对磁性碳纳米管表面层状Pb2+离子进行有效印迹，开发了一种新型的磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物（M-CNT-Pb2+）。

通过表面活性剂润湿性增强的磁性碳纳米管表面，印迹聚合物可以与溶液中的铅离子结合，以实现印迹聚合物的有效印迹。

此外，磁性碳纳米管表面的铅离子印迹聚合物可以作为金属离子的有效吸附剂，用于去除水中有害金属离子，如Pb2+。

实验表明，M-CNT-Pb2+具有很高的吸附效率，其吸附能力可以达到90%以上，并且具有很强的稳定性。

另外，磁性碳纳米管表面的铅离子印迹聚合物还可以用于生物检测的研究。

研究发现，M-CNT-Pb2+对重金属铅具有特异性，可以作为一种新型的基于重金属检测试剂，用于快速检测水中有害金属离子含量。

因此，磁性碳纳米管表面的铅离子印迹聚合物不仅具有优异的吸附能力，还可以用于矿物加工、重金属污染水检测等领域，为今后环境保护提供强有力的帮助。

随着高分子材料和表面活性剂的发展，M-CNT-Pb2+的性能可以得到进一步的改善，有助于提高其在矿物加工和重金属污染检测等领域的应用。

因此，未来研究将会着重于进一步改进该磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的性能并扩大其应用范围。

总之，磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物是一种新型的环境友好型矿物加工技术，具有高吸附能力、高稳定性和应用广泛等特点，可以有效地去除水中的重金属离子，为保护人类健康和环境提供重要的参考。

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

第32卷㊀第5期2024年5月现代纺织技术Advanced Textile TechnologyVol.32,No.5May.2024DOI :10.19398/j.att.202309036㊀官网下载㊀㊀知网下载空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能李金超1,梅㊀硕2,杜雨佳1,马㊀骉1,李㊀虹2(1.河南工程学院纺织工程学院,郑州㊀451191;2.中原工学院纺织学院,郑州㊀450007)㊀㊀摘㊀要:为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU 纳米纤维膜㊂利用扫描电镜(SEM)㊁接触角测试仪㊁红外光谱仪㊁自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构㊁亲疏水性㊁化学结构和过滤性能㊂结果表明:在PU 质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35kV 时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC 的加入使纤维膜的接触角由99.1ʎ减小到82.8ʎ;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU 纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求㊂关键词:聚氨酯;静电纺丝;纳米纤维膜;空气过滤;过滤性能中图分类号:TS102.6㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1009-265X(2024)05-0018-05收稿日期:20230922㊀网络出版日期:20231216基金项目:河南省高校国家级大学生创新创业训练计划项目(202011517010)作者简介:李金超(1980 ),男,河南南阳人,讲师,主要从事功能高分子材料方面的研究㊂㊀㊀现代工业的发展带来了严重的环境污染问题,细颗粒物(PM 2.5)等各种大气污染物给人的身体健康㊁生存环境等造成了较大影响[1-2]㊂近三年新型冠状病毒感染疫情的扩散,使能有效吸附㊁阻隔有害颗粒物及细菌㊁病毒的空气过滤材料需求激增[3-4]㊂传统过滤材料由于孔径较大,对亚微纳米级的微小颗粒物的过滤能力不足,因此具有纤维直径小㊁孔隙率高等优点的纳米纤维膜是高效空气过滤材料的发展方向之一[5-6]㊂随着研究的深入,空气过滤材料在使用过程中的舒适性问题也受到关注,如用作口罩时,若人体产生的湿气不能快速排出,易引起眼镜起雾等问题[7]㊂为进一步提高纳米纤维膜的滤效,相关研究通过在纺丝液中加入适量的无机盐以提高纺丝液的电导率,使纺丝液在高压电场中产生劈裂,获得类似蛛网或树枝状的分叉结构[8-9],从而获得孔径更小的纳米纤维膜,以达到高效低阻的目的[10-11]㊂本文采用静电纺丝技术,以PU 为原料,四氢呋喃(THF)和N,N -二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过在纺丝液中加入盐,促进纺丝过程射流劈裂的产生,制备具有树枝状分叉的PU 纳米纤维膜㊂探讨了盐的种类㊁纺丝电压对纤维膜形貌㊁亲疏水性和过滤性能的影响㊂1㊀实验1.1㊀试剂与仪器试剂:PU(纤维级,大邱泡沫塑料有限公司);N,N -二甲基甲酰胺(DMF,分析纯,天津凯通化学试剂有限公司);四氢呋喃(THF,分析纯,天津凯通化学试剂有限公司);二水合四丁基氯化铵(TBAC,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);四正丁基溴化铵(TBAB,分析纯,郑州派尼化学试剂厂)㊂仪器:集热式恒温加热磁力搅拌器(江苏科技仪器有限公司);Sigma 500场发射扫描电子显微镜(德国卡尔蔡司公司);电子精密天平(上海越平科学技术有限公司);微量注射器(浙江史密斯医学仪器有限公司);高压直流电源(东文高压电源天津股份有限公司);红外光谱测试仪(美国Thermo Fisher公司);自动滤料测试仪(美国TSI 公司);接触角测量仪(上海中晨数字技术设备有限公司)㊂1.2㊀树枝状纳米纤维膜的制备图1为树枝状PU纳米纤维膜制备流程,具体步骤:在室温条件下,以PU为溶质(质量分数14%),DMF与THF1ʒ1进行混合制备溶剂,分别加入TBAB和TBAC,充分搅拌溶解,配制一定浓度的均匀纺丝液㊂将纺丝液吸入20mL的针管中,随后将针管装入注射系统中,使用直径为0.67mm的针头作为纺丝喷头㊂设定接收距离为18cm,挤出速度1mL/h㊂图1㊀静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜示意图Fig.1㊀Schematic diagram of dendritic PU nanofiber membranes prepared by electrospinning2㊀测试与表征2.1㊀扫描电镜形貌表征裁取一定规格的纳米纤维膜,用导电胶固定于样品台上,以离子溅射仪对纤维膜表面进行喷金处理,采用场发射扫面电子显微镜(SEM)观察所纺制的纳米纤维膜的形貌,并利用软件测量纤维直径,绘制直径分布图㊂2.2㊀表面接触角测试采用OCA20视频接触角测量仪对进行接触角测试,水滴体积为3μL㊂在纤维膜的平整位置任取5个点,测试水滴接触角,多次测试求其平均值㊂2.3㊀红外光谱测试采用傅里叶红外反射光谱(FTIR)法来测定加入TBAB㊁TBAC两种盐后PU纳米纤维膜官能团的变化㊂具体测试方法为:测试前先将纳米纤维膜在80ħ的烘箱中干燥120min,接着在室温条件下,通过红外光谱仪分析测定纳米纤维膜官能团的情况㊂2.4㊀空气过滤性能测试依照国家标准JG/T404 2013使用TSI8130自动滤料测试仪对试样进行空气过滤性能测试,包括过滤效率和阻力㊂为综合评价过滤材料的过滤性能,一般引入品质因数Q F,其计算公式为:Q F=-ln(1-η)ΔP(1)式中:η为过滤效率,%;ΔP为阻力,Pa㊂品质因数越大,综合过滤性能越好[12]㊂3㊀结果与讨论3.1㊀盐的种类对纤维膜形态结构的影响未加盐及分别加入TBAB和TBAC两种不同盐时纳米纤维膜的扫描电镜照片如图2所示,从图中可以看出,在相同纺丝工艺条件下,加入盐后,纳米纤维直径明显下降,加入TBAC的纤维膜树枝状分叉结构更加明显㊂这主要是因为加入盐后,纺丝液的电导率增加,溶液射流更易被极度牵伸产生劈裂,形成纤维细度更小的树枝状结构的纤维膜[13]㊂这些细小的枝状结构使纳米纤维形成的孔径更小,进一步提高纤维膜的过滤效率㊂3.2㊀纺丝电压对纤维膜形态结构的影响在相同的纺丝条件下,纺丝电压对纤维膜结构特别是树枝状纤维细丝的形成具有较大影响,不同纺丝电压时PU纳米纤维膜电镜照片如图3所示㊂当纺丝电压为25㊁30kV时,纤维膜中仅有极少量分叉纤维细丝产生㊂当电压提高到35kV时,纤维膜中出现大量的纤维细丝,且分布均匀,非常利于降低纤维膜整体的孔径,提高过滤效率㊂这主要是因为随着电压增加,纺丝液在静电场中牵伸越充分,越易拉伸分裂细化㊂㊃91㊃第5期李金超等:空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能图2㊀盐的种类对PU 纳米纤维膜形态的影响Fig.2㊀Effect of salt types on the morphology of PU nanofiber membranes图3㊀不同纺丝电压时PU 纳米纤维膜电镜图Fig.3㊀SEM images of nanofiber membranes with different spinning voltages3.3㊀红外光谱分析对纯PU 与分别加入TBAB 和TBAC 两种不同盐时纺制的PU 纳米纤维膜进行红外光谱测试,如图4所示㊂在纯的PU 曲线中,3330cm -1处为水和 OH的振动峰,2936㊁2860cm -1为C H 的伸缩振动峰,1712cm -1和1526cm -1分别为C O 和N H 的伸缩振动峰,这些都是PU 的特征吸收峰[14]㊂加入TBAB 和TBAC 后的PU 复合纳米纤维膜,在2792cm -1和1016cm -1处出现了弱的吸收带,表明两种盐存在于纳米纤维膜中[15]㊂同时,在复合纤维膜中,均含有PU 的特征吸收峰,说明复合纳米纤维膜被成功制备㊂图4㊀PU 纳米纤维膜的红外光谱图Fig.4㊀FTIR spectra of PU nanofiber membranes3.4㊀表面接触角分析测试未加盐与分别加入质量分数为0.4%的TBAB㊁TBAC 后的PU 纳米纤维膜的接触角㊂结果发现:未加盐时纤维膜的接触角为99.1ʎ,加入TBAB 接触角为94.1ʎ,加入TBAC 接触角为82.8ʎ㊂这表明盐的加入使PU 纳米纤维膜的接触角出现不同程度的降低㊂产生这一现象的原因主要是TBAB 与TBAC 这两种盐都有亲水性的铵离子,增加了纤维膜的亲水性㊂这一改变可有效改善空气过滤材料在使用过程中的吸湿㊁导湿性能㊂3.5㊀空气过滤性能分析在纺丝电压㊁挤出速度㊁接收距离㊁溶液浓度等条件均一致的情况下,对不同类型的PU 纳米纤维膜的空气过滤性能进行测试㊂气流速度设置为32L /min,如表1所示㊂相同条件下,未添加盐的PU 纳米纤维膜的过滤效率为45.4%,过滤阻力为67.3Pa;加入TBAB 后纤维膜过滤效率为57.2%,过滤阻力为84.8Pa;加入TBAC 后过滤效率为93.6%,过滤阻力为33.7Pa㊂由此可见,添加盐TBAC 的PU 纳米纤维膜的过滤效率最大,阻力最低㊂滤效的显著提高主要是因为在纺丝液中加入盐后促使射流产生劈裂现象,从而形成分叉超细纳米纤维,分叉结构使纤维膜孔径进一步减小,能够阻隔㊃02㊃现代纺织技术第32卷粒径更小的颗粒物;另一方面直径变细,其比表面积随之增大,增加了粒子与纤维之间的接触面积,提高了纤维膜对颗粒物的吸附作用,提高了过滤效率㊂而分叉纳米纤维直径较小,使得压力降(阻力)保持在较低水平[13]㊂表1㊀纳米纤维膜的空气过滤性能Tab.1㊀Air filtration properties of different nanofiber membranes 纤维膜种类过滤效率/%阻力/Pa Q FPU50.875.30.009 PU/TBAB64.194.80.011 PU/TBAC93.637.80.073根据式(1)计算得到不同种类纤维膜的品质因子Q F(见表1)㊂可以看出添加TBAC的PU纳米纤维膜的Q F值最大,其综合过滤性能最优㊂这是由于该条件下的纳米纤维膜的纤维直径由于分叉直径更细,形成的孔径更小小,空气过滤效率较其他两类纤维膜大大提高,而阻力维持在较低水平,纤维膜整体表现出高效低阻的特点㊂4　结论本文以THF和DMF为溶剂,以有机盐为添加剂,采用静电纺丝技术成功制备出了具有树枝状分叉结构的PU纳米纤维膜㊂对影响分叉结构的因素进行了实验分析,主要得到以下结论:a)有机盐的种类和纺丝电压对分叉结构影响明显㊂相同条件下,TBAC为添加剂和纺丝电压为35kV时,制得的纳米纤维膜的分叉结构更为明显㊂b)表面接触角测试表明TBAC的加入可在一定程度上提高纤维膜的亲水性,可一定程度提升佩戴的舒适性㊂c)树枝状分叉结构对纤维膜的过滤性能影响显著㊂与纯PU纳米纤维膜相比,具有分叉结构的纳米纤维膜过滤效率提高显著,同时滤阻维持在较低水平,综合过滤性能显著提高(品质因子从0.009提高到0.073),体现出比较显著的高效低阻特点㊂制备的树枝状PU纳米纤维膜更适用于高效空气过滤材料的需求,但对分叉结构产生的规律及控制不够明晰,尚需进一步深入研究㊂参考文献:[1]BOROJENI I A,GAJEWSKI G,RIAHI R A.Application of electrospun nonwoven fibers in air filters[J].Fibers, 2022,10(2):15.[2]胡蝶飞,王琰,姚菊明,等.纳米纤维复合结构空气过滤材料性能研究[J].纺织学报,2023,44(5):77-83. 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The polyurethane nanofibers prepared by electrospinning had dendritic branches by adding different kinds of salts to the spinning solution and the conductivity of the spinning solution was increased.The dendritic structures made the pore size of the nanofiber membranes smaller to further improve the filtration efficiency.The influences of the spinning voltage salt type and addition on the morphology hydrophobicity and air filtration of the fiber membrane were studied.The results show that at a solution concentration of14% the type of salt and spinning voltage have great influence on the branching structure and the branching structure of polyurethane nanofiber membranes is most obvious when the TBAC is added with the spinning voltage being35kV.Meanwhile The contact angle of fiber membranes decreases from99.1ʎto82.8ʎwith the addition of the salts the hydrophilicity of membrane materials increases which can improve the moisture absorption and moisture conductivity of air filter materials in a certain level.The filtration performance is significantly improved the filtration efficiency increases from50.8%to 93.6% .The branching superfine nanofibers can further reduce the pore size of the ninafiber membrane which can separate smaller size particles the specific surface area increases as the fiber becomes thinner and thus the contact area between particles and fibers increases the probability of adsorbing and capturing particles increases and thus increases the filtration efficiency of the fiber membrane.At the same time due to the smaller diameter the resistance of the branched ultrafine nanofibers is correspondingly reduced so that the filtration resistance of the filter material is also maintained at a low level and the quality factor that can reflect the comprehensive filtration performance of the filter material is improved from0.009 to0.073.Therefore ultrafine nanofibers are suitable for high-efficiency and low-resistance air filtration materials. Keywords:polyurethane electrospinning nanofiber membrane air filtration filter performance ㊃22㊃现代纺织技术第32卷。

固相萃取-磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用

DOI :10.3724/SP.J.1096.2013.30116磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用陈星1,2　杨朝霞2　张朝晖*1,2,3　饶维2　刘玉楠2陈红军2　胡晓云2　蔡蓉2　聂利华31(吉首大学湖南省林产化工重点实验室,张家界427000) 2(吉首大学化学化工学院,吉首416000)3(湖南大学化学生物传感与计量国家重点实验室,长沙410082)摘　要　以乙烯基修饰的磁性碳纳米管为基质,Pb 2+为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备出一种对Pb 2+具有特异吸附能力的新型磁性印迹聚合物(MWNTs/MIIPs )㊂采用扫描电镜㊁红外光谱和振动样品磁强计等技术并对该印迹聚合物的形态㊁化学结构和性能进行表征㊂吸附实验结果表明,所制备的MWNTs/MIIPs 对Pb 2+具有良好的吸附和选择识别能力,最大吸附量为25.9mg/g ;选择吸附实验结果表明,Pb 2+/Cu 2+,Pb 2+/Zn 2+,Pb 2+/Co 2+,Pb 2+/Mg 2+,Pb 2+/Cd 2+以及Pb 2+/Ni 2+的选择因子分别是2.3,2.5,2.1,2.2,2.1和2.4㊂结合原子吸收光谱分析技术,此MWNTs/MIIPs 成功应用于实际样品中微量Pb 2+的分离富集,富集倍数可达40.5倍㊂关键词　离子印迹;磁性;碳纳米管;铅离子　2013⁃01⁃29收稿;2013⁃03⁃04接受本文系国家自然科学基金(Nos.21005030,21267010)㊁湖南省创新团队计划㊁湖南省重点学科(No.JSU0713Z31)和吉首大学校级科研项目(No.Jdy12039)资助㊂*E ⁃mail:zhaohuizhang77@1　引　言铅是一种重金属元素,长期高剂量摄入铅会出现急性中毒,损害人体的的神经㊁免疫和生殖系统[1]㊂慢性铅中毒被视为潜在危害,特别对于儿童的危害不可小觑[2]㊂因此,对环境中微量铅的检测是一项非常重要的工作㊂但环境中铅含量较低,不能直接采用火焰原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法等技术测定[3],且环境样品成分复杂,含有多种干扰物质[4]㊂目前,对含有毒金属环境样的处理已采用吸附去除法取代了化学沉淀和膜分离㊂商业吸附剂由于低成本㊁处理效率高和可用性而广泛使用[5,6]㊂而对金属离子具有高选择性吸附和富集功能的金属离子印迹吸附剂材料得到了很多学者的关注[7~9]㊂离子印迹是一种新型分离技术,金属离子与配合物通过螯合作用结合,聚合后将金属离子洗脱,可在聚合物内部留下与金属离子形状和大小相同的孔穴[9]㊂离子印迹技术因具有不污染样品和高选择性等优点,在环境和新材料等领域中得到广泛应用[10,11]㊂随着离子印迹技术的快速发展,各种新型印迹技术不断涌现,表面印迹技术因其制备的印迹位点分布在聚合物表面,能快速吸附而格外受重视㊂目前常用于表面印迹的载体材料有多孔硅胶㊁磁性Fe 3O 4及铝镁皮石等[12~14]㊂将磁性纳米粒子与印迹技术结合制备的磁性离子印迹聚合物(MIIPs ),可以在外加磁场作用下实现快速分离,操作过程简单,处理样品量大,选择性好,回收率高,是未来印迹技术发展的重要方向[15,16]㊂本研究采用预组装方法先将功能单体甲基丙烯酸与模板分子Pb 2+形成络合物,再以乙烯基修饰的磁性碳纳米管为基质,以乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在碳纳米管表面制备出对Pb 2+具有选择吸附功能的新型磁性离子印迹聚合物(MWNTs/MIIPs )㊂吸附实验结果表明,此MWNTs/MIIPs 对Pb 2+具有良好的吸附容量和选择识别能力㊂结合磁性固相萃取技术和原子吸收光谱分析技术,该MWNTs/MIIPs 成功用于湖水㊁雨水㊁自来水和污泥浸出液等实际样品中微量铅的分离和富集研究㊂2　实验部分2.1　仪器与试剂AA⁃6500原子吸收光谱仪(日本岛津公司);红外光谱仪(德国Bruker 公司);BHV⁃50HTI 振动样品第41卷2013年9月分析化学(FENXI HUAXUE )　研究报告Chinese Journal of Analytical Chemistry 第9期1406~1412磁强计(日本理研电子公司);QUANTA 200FEG 扫描电子显微镜(美国FEI 公司)㊂多壁碳纳米管(MWNTs,外径为20~50nm,纯度95%,深圳比尔科技公司);Pb(NO 3)2㊁乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)㊁甲基丙烯酸(MAA),购于Sigma 公司㊂PbCO 3㊁偶氮二异丁腈(AIBN)㊁乙烯基三甲氧基硅烷(VTMOS)㊁乙腈(ACN)㊁硫脲㊁甲醇㊁乙醇等(长沙化学试剂公司)㊂除特殊说明外,本实验所用试剂均为分析纯;实验用水为二次蒸馏水㊂2.2　乙烯基修饰磁性碳纳米管制备参照文献[17],采用水热还原法合成磁性碳纳米管(MWNTs/Fe 3O 4)㊂称取500mg MWNTs/Fe 3O 4,加入49.5mL 无水乙醇,6.3mL 蒸馏水和2.3mL TEOS ,在700r/min搅拌下,逐滴加入2.0mL 浓氨水,反应12h ㊂采用外加磁场作用分离即可得到SiO 2层修饰的磁性碳纳米管(MWNTs/Fe 3O 4/SiO 2),用乙醇洗涤3次,80℃下真空干燥12h ,备用㊂取500.0mg MWNTs/Fe 3O 4/SiO 2和1.5mL VTMOS 加入至30.0mL 50%乙醇水溶液中,超声10min ,50℃下搅拌反应24h ㊂反应完毕后,外磁场作用下分离,将修饰后的MWNTs/Fe 3O 4/SiO 2用乙醇洗去残余的VTMOS ,80℃下干燥8h ,即可得到乙烯基修饰的磁性碳纳米管(MWNTs/Fe 3O 4/SiCH CH =2)㊂2.3　磁性碳纳米管离子印迹聚合物制备2.3.1　Pb 2+络合物Pb (MAA )2合成　取4.0mmol PbCO 3和12.0mmol MAA 加入至20.0mL ACN中,搅拌反应24h ㊂反应过程中生成的Pb (MAA )2溶于ACN ,反应完毕后,离心,取上清液用于制备离子印迹聚合物㊂2.3.2　磁性Pb 2+印迹聚合物合成　称取500.0mg MWNTs/Fe 3O 4/SiCH CH 2=,加入至30.0mL ACN 中,超声30min ,加入2.3.1节制备的Pb (MAA )2全部上清液,搅拌反应2h ,使Pb (MAA )2与MWNTs/Fe 3O 4/Si CH CH =2充分混合㊂取60.0mg 引发剂AIBN 与2466.7mg 交联剂EGDMA 加入至10.0mL ACN 中,溶解后加入至Pb (MAA )2与MWNTs/Fe 3O 4/SiCH CH =2的混合液中,通N 2除氧0.5h 后,将反应器密封,60℃下搅拌反应24h ㊂冷却至室温,外磁场作用下分离,收集印迹产物MWNTs/MIIPs ㊂然后依次使用乙醇,2.0mol/L HCl ,0.1mol/L 硫脲和二次蒸馏水清洗洗脱液至pH 5.0~6.0,再在60℃真空干燥12h ,即可制备出磁性Pb 2+印迹聚合物(MWNTs/MIIPs )㊂除不加模板分子Pb 2+外,磁性非离子印迹聚合物(MWNTs/MNIPs )的制备过程与磁性印迹聚合物的步骤相同㊂2.4　吸附实验取10.0mg MWNTs/MIIPs 或MWNTs/MNIPs 分别置于10mL 锥形瓶中,加入10.0mL 10.0mg/L Pb 2+溶液,静置5~120min ,外磁场作用下分离,用原子吸收仪测定上清液中Pb 2+的浓度㊂按相同的实验操作,在10.0mg MWNTs/MIIPs 和MWNTs/MNIPs 中分别加入10.0~100.0mg/L Pb 2+溶液,静置吸附50min ,采用原子吸收光谱仪测定上清液中Pb 2+的浓度㊂原子吸收光谱检测条件:波长283.3nm ,灯电流3.0mA ,燃气C 2H 2流量1.2L/min ,空气流量7.8L/min ,狭缝宽0.5nm ㊂2.5　固相萃取取100.0mg MWNTs/MIIPs 置于250mL 锥形瓶中,先用10.0mL 甲醇对磁性固相萃取材料进行活化,再加入10.0mL 二次蒸馏水清洗,磁性分离得活化的MWNTs/MIIPs 备用㊂将采集的湖水(吉首大学风雨湖)㊁雨水㊁自来水㊁下水道泥土浸出液和垃圾场泥土浸出液等样品调至pH 7.0,然后用0.45μm 微孔滤膜过滤,制成待检测样㊂在湖水(吉首大学风雨湖)㊁雨水㊁自来水等实际水样中分别添加10.0~50.0mg/L Pb 2+,制成待检测样㊂然后取500.0mL 各种水样加入锥形瓶,置于振荡器中,室温下吸附50min ㊂磁性分离,磁性吸附印迹材料先用3.0mL 乙醇清洗,再用10.0mL 1.0mol/L 硫脲溶液洗脱,收集各个过程的洗脱液,最后采用原子吸收光谱仪检测洗脱前后水中Pb 2+浓度㊂7041第9期陈星等:磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用 3　结果与讨论3.1　MWNTs /MIIPs 制备　磁性碳纳米管Pb 2+离子印迹聚合物的制备如图1所示㊂碳纳米管先用酸处理,水解还原,然后接枝磁性纳米粒子㊂为了防止磁性纳米颗粒在强酸洗脱时溶解,该实验过程中采用溶胶⁃凝胶技术将磁性粒子包覆,然后在磁性碳纳米管的表面硅胶层成功接枝乙烯基,通过聚合可实现在碳纳米管表面稳定地包覆印迹壳层㊂依据酸碱理论,羧基属于硬碱,Pb 2+属于交界酸,二者可形成络合物㊂当络合物呈双环螯合状态时,稳定性增强[18]㊂甲基丙烯酸含有羧基与双键,选用甲基丙烯酸与Pb 2+络合,形成稳定的Pb(MAA)2㊂另外,由于Pb(MAA)2上含有双键能够直接参与聚合反应,不需再加入单体,使用AIBN 和EGDMA 分别作为引发剂和交联剂,通过与乙烯基修饰的磁性碳纳米管作用,生成Pb 2+印迹聚合物㊂图1　MWNTs /MIIPs 的合成路线示意图Fig.1　Synthesis route of MWNTs /magnetic ion imprinted polymers (MIIPs)TEOS:Tetraethysilane;VTMOS:Vinyltrimethoxysilane;AIBN:Azobisisobutyronitrile;MAA:Methacrylic acid;EGDMA:Ethyl⁃ene glycol dimethacrylate.3.2　MWNTs /MIIPs 表征3.2.1　形貌表征　图2是MWNTs/Fe 3O 4和MWNTs/MIIPs 的扫描电镜图㊂由图2A 可见,Fe 3O 4纳米微球沉积在多壁碳纳米管表面,直径约为70~80nm ㊂比较两个扫描电镜图,在同样的放大100000倍下,中MWNTs/Fe 3O 4(图2B )表面被印迹聚合物覆盖,表面粗糙,隐约可见被包覆的纳米Fe 3O 4颗粒外形,直径约为100~120nm ,即可估算出印迹层平均厚度为15~20nm ㊂这些Fe 3O 4纳米粒子既增大了碳纳米管的比表面积,从而增加了印迹聚合物的吸附容量,又使得该新型印迹材料具有磁感应特性㊂图2　MWNTs/Fe 3O 4(A )和MWNTs/MIIPs (B )电镜图Fig.2　SEM images of MWNTs/Fe 3O 4(A )and MWNTs/MIIPs (B )3.2.2　红外分析　图3为MWNTs/MIIPs 制备过程各个阶段的的红外吸收光谱图㊂由图3a 可见,MWNTs 没有明显的吸收峰㊂在图3b 中591cm -1处的特征吸收峰是Fe 3O 4纳米粒子中FeO 的收缩振动峰,1111cm -1附近的宽蜂是Si O Si 和Si OH 的收缩振动峰,3447cm -1附近是OH 的收8041 分析化学第41卷缩振动峰㊂在1635cm -1处的吸收峰是=C C 的伸缩振动,这表明乙烯基硅烷成功地修饰到SiO 2包覆的MWNTs/Fe 3O 4表面㊂图3c 中出现的1719和1133cm -1分别为COO 和Si O 的伸缩振动吸收峰,这表明在AIBN 引发下,印迹壳层成功包覆在MWNTs/Fe 3O 4表面㊂3.2.3　磁性分析　由图4中可见,MWNTs/MIIPs 能够满足在外加磁场下分离所需的磁响应㊂实验表明,此MWNTs/MIIPs 在10s 内能够在外加磁场作用下快速分离㊂为了进一步讨论MWNTs/MIIPs 的磁性强度,采用磁强计对其进行分析(图4),计算出MWNTs/Fe 3O 4的磁饱和度为13.2emu/g ,在其表面包覆印迹聚合层后,MWNTs/MIIPs 的磁饱和度降至8.4emu/g㊂　图3　MWNTs (a )㊁MWNTs/Fe 3O 4/Si CH CH =2(b )以及MWNTs/MIIPs (c )的红外光谱图Fig.3　IR spectra of (a )MWNTs ;(b )MWNTs/Fe 3O 4/Si CH CH =2and (c )MWNTs/MIIPs 图4　MWNTs/Fe 3O 4(a )和MWNTs/MIIPs (b )的VSM 磁化曲线Fig.4　V ibrating sample magnetomer (VSM )magnetiza ⁃tion curves of MWNTs/Fe 3O 4(a )and MWNTs/MIIPs (b )3.3　吸附性能研究3.3.1　pH 值影响　分别配制系列pH 3.0~9.0的50.0mg/L Pb 2+溶液,按照2.4节所述进行实验㊂结果表明,当溶液的pH<7.0时,随着pH 值的增加,MWNTs/MIIPs 对Pb 2+的吸收逐渐增加;但当pH>7.0后,随着pH 的增加,此MWNTs/MIIPs 对Pb 2+吸收开始减小㊂这是因为在酸性条件下,结合位点上羧基的质子化作用降低了其配位能力,随着pH 值的增加,羧基的质子化作用减弱,与Pb 2+配位结合的羧基增多,Pb 2+的吸收量也相应增加;但当pH>7.0后,碱性条件使得MWNTs/MIIPs 发生溶胀,降低了Pb 2+与印迹空腔的相互作用,Pb 2+的吸收量也相应减少㊂本实验最佳吸附溶液pH =7.0㊂3.3.2　吸附能力研究　采用静态吸附法研究MWNTs /MIIPs 在不同吸附时间下对Pb 2+的吸附行为,结果表明,MWNTs /MIIPs 对Pb 2+的吸附量随着时间的延长而增加,当时间达到50min 时,Pb 2+与MWNTs /MIIPs 结构内印迹孔穴之间的配合逐渐达到饱和,吸附达到平衡㊂为了进一步研究MWNTs /MIIPs 的吸附容量,取一系列10.0mg MWNTs /MIIPs 和MWNTs /MIIPs,分别加入10.0~100.0mg /L Pb 2+溶液,按2.4节所述操作,结果如由图5A 所示㊂Pb 2+浓度在10.0~50.0mg /L 范围内,MWNTs /MIIPs 对Pb 2+的吸附量随其浓度增加而增大,且MWNTs /MIIPs 对Pb 2+的吸附容量明显高于MWNTs /MNIPs㊂这是因为在MWNTs /MIIPs 的合成过程中形成了与Pb 2+大小形状相应的印迹孔穴,故对Pb 2+的良好识别吸附能力,提高了MWNTs /MIIPs 的吸附容量;而MWNTs /MNIPs 由于在聚合过程中缺少Pb 2+的参与,MAA 在聚合过程中随机分布,在吸附过程中没有对Pb 2+选择识别能力的印迹孔穴㊂采用Langmuir 等温吸附模型对MWNTs /MIIPs 的吸附进一步拟合,结果如图5B 所示㊂Langmuir 等温吸附方程的线性表达式如下[16]:C e /Q =C e /Q m +1/(KQ m )(1)其中Q (mg /g)为平衡吸附量,C e (mg /L)为平衡浓度,Q m (mg /g)和K (L /g)分别为Langmuir 等温吸附方程的饱和吸附容量及吸附平衡常数㊂由C e /Q 对C e 作图得到MWNTs /MIIPs 的Langmuir 吸附线性拟合曲线,根据直线的斜率和截距可算出Q max 和K ,其值分别为25.9mg /g 和0.12L /g㊂9041第9期陈星等:磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用图5　MWNTs /MIIPs(a)和MWNTs /MNIPs (b)对Pb 2+的吸附等温线(A)及⁃Langmuir 模型拟合线性方程(B)Fig.5　(A)Adsorption isotherm of Pb 2+on MWNTs /MIIPs (a)and MWNTs /MNIPs (b);(B)Langmuir plots of MWNTs /MIIPs 3.3.3　解吸附实验　在最佳吸附条件下,取10.0mg MWNTs/MIIPs 对10.0mL 50.0mg/L Pb 2+溶液吸附50min 后,外加磁场作用下分离上清液,分别加入10.0mL 1.0mol/L EDTA ,醋酸和硫脲溶液进行解吸附1h ,用原子吸收光谱仪测定上清液中Pb 2+的浓度㊂结果表明,硫脲对Pb 2+的洗脱率分别是EDTA 和HAc 的5.3和7.5倍,因此选择硫脲作为解吸附剂㊂考察硫脲溶液对MWNTs/MIIPs 解吸附效果发现,10.0mg MWNTs/MIIPs 对Pb 2+的洗脱率在5min 时就达到80.0%,后随着时间的延长而缓慢增加,当时间达到60min 时,解吸附达到平衡㊂3.4　选择性为考察MWNTs/MIIPs 对Pb 2+的选择吸附性能,选择与Pb 2+价态和离子半径相近的Cu 2+,Zn 2+,Co 2+,Mg 2+,Cd 2+和Ni 2+作为竞争离子㊂分别取10.0mg MWNTs/MIIPs 和MWNTs/MIPs 对10.0mL 50.0mg/L Pb 2+和竞争离子溶液吸附50min 后,按2.4节操作㊂由Pb 2+与6种竞争离子在MWNTs/MIIPs 图6　MWNTs/MIIPs 和MWNTs/MNIPs 对Pb 2+的选择吸附性能Fig.6　Selective adsorption of MWNTs/MIIPs and MWNTs/MNIPs towards Pb 2+和MWNTs/MNIPs 上的吸附容量图(图6)可知,MWNTs/MIIPs 对Pb 2+有较高的吸附容量,而对竞争离子的吸附容量则相对较低㊂在相同条件下,MWNTs/MNIPs 对于竞争离子的吸附容量均比较小,且都低于MWNTs/MIIPs 的吸附量㊂这表明MWNTs/MIIPs 对模板分子有着较高的选择性㊂以印迹因子α和选择因子β评价MWNTs/MI ⁃IPs 对Pb 2+的选择吸附能力,印迹因子定义如下[19]:α=Q MWNTs /MIIPs /Q MWNTs /MNIPs (2)式中,Q MWNTs /MIIPs 和Q MWNTs /MNIPs 分别为MWNTs /MIIPs和MWNTs /MNIPs 对模板分子的吸附容量㊂选择因子定义如下[20]:β=αt /αc (3)式中,αt 和αc 分别为印迹材料对模板(Template)和竞争离子(Competing ion)的印迹因子㊂结果如表1所示,MWNTs /MIIPs 对Pb 2+的吸附容量明显高于MWNTs /MNIPs,这是因为MWNTs /MIIPs 的大量印迹孔穴对Pb 2+具有特异性吸附富集功能,而MWNTs /MNIPs 不具备特异性吸附富集功能;MWNTs /MIIPs 的选择因子β值在2.0~2.5,这表明MWNTs /MIIPs 对Pb 2+的吸附明显大于对竞争离子的吸附,而MWNTs /MNIPs 对6种竞争离子的吸附与对Pb 2+的吸附没有明显差别㊂3.5　实际样品检测采用原子吸收光谱仪,对湖水㊁雨水㊁自来水㊁下水道泥土浸出液和垃圾场泥土浸出液等样品进行直接检测,在湖水㊁雨水和自来水样品中未检测到Pb 2+,而下水道泥土浸出液和垃圾场泥土浸出液中Pb 2+0141 分析化学第41卷的浓度分别为4.1和3.5mg/L ㊂以MWNTs/MIIPs 为固相萃取材料,按照2.5节方法,对下水道泥土浸出液和垃圾场泥土浸出液中的Pb 2+进行富集,得出MWNTs/MIIPs 对下水道泥土浸出液和垃圾场泥土浸出液中Pb 2+的富集后浓度分别为166.1和137.3mg/L ,由此可计算出富集倍数分别为40.5和39.2倍㊂结合原子吸收光谱分析技术,以此MWNTs/MIIPs 为固相萃取材料,采用加标回收法,按照2.5节方法对环境中Pb 2+进行分离和测定,结果如表2所示㊂结果表明,此MWNTs/MIIPs 对Pb 2+具有很好的分离富集效果,可应用于实际水样检测㊂表1　MWNTs/MIIPs 对Pb 2+吸附的印迹因子(α)和选择因子(β)Table 1　Imprinting factor (α)and selectivity factor (β)ofMWNTs/MIIPs目标Target吸附容量Q MWNTs/MIIPs (mg/g )吸附容量Q MWNTs/MNIPs (mg g -1)印迹因子α选择因子βPb 2+23.68.9 2.7-Cu2+10.49.4 1.1 2.3Zn2+9.37.5 1.2 2.5Co 2+11.38.2 1.4 2.1Mg 2+10.89.1 1.2 2.2Cd 2+11.110.2 1.1 2.1Ni 2+10.09.0 1.1 2.4表2　水样中不同加标的Pb 2+的回收率Table 2　Recoveries of Pb 2+in water samples towards Pb 2+样品Sample 加标Spiked level (mg /L)回收率Recoveries (%)相对标准偏差RSD (%,n =5)湖水Lake water 雨水Rain 自来水Tap water 1.089.7 2.72.088.9 3.43.091.3 4.01.089.4 3.32.090.5 3.93.092.1 2.81.088.6 4.12.090.2 2.93.091.8 3.74　结　论以表面修饰乙烯基的磁性碳纳米管为基质,利用热聚合方法成功合成对Pb 2+具有高选择性和吸附容量的新型磁性印迹复合萃取材料(MWNTs /MIIPs)㊂对此印迹材料进行红外和扫描电镜表征,表明印迹层成功包覆在磁性碳纳米管表面㊂吸附实验表明,磁性印迹材料对Pb 2+有较高的吸附容量和良好的选择吸附能力,饱和吸附容量Q max 为25.9mg /g,印迹因子α可达2.7,选择因子β最高可达2.5㊂结合原子吸收光谱分析技术,以此MWNTs /MIIPs 为固相萃取材料,可用于实际环境样品中微量Pb 2+的富集和分析,富集倍数达40.5倍㊂References 1　Mohammad R G,Negar M K,Farnoush F,Sepideh K,Parviz N.J.Hazard.Mater.,2010,173(1⁃3):415-4192　Raghunath R,Tripathi R M,Khandekar R N,Nambi K S V.Sci.Total Environ.,1997,207(2⁃3):133-393　Cem E,Muge A,Nilay B,Rıan 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Products and Chemical Industry Engineering,Jishou University,Zhangjiajie427000,China)2(College of Chemistry and Chemical Engineering,Jishou416000,China)3(State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics,Changsha410082,China) Abstract　Novel magnetic ion imprinted polymers based on vinyl⁃functionlized multiwalled carbon nanotubes (MWNTs@MIIPs)with highly selective adsorption toward Pb2+were synthesized using Pb2+as the template, methacrylic acid as the functional monomer and ethylene glycol dimethacrylate as the cross⁃linker.The MWNTs@MIIPs were characterized by scanning electron microscopy,Fourier⁃transform infrared analysis and vibrating sample magnetometer analysis.Adsorption studies demonstrated that the MWNTs@MIIPs possessed excellent adsorption and selective recognition ability towards Pb2+with a maximum capacity of25.9mg/g. And the selectivity factor of MWNTs@MIIPs towards Pb2+/Cu2+,Pb2+/Zn2+Pb2+/Co2+,Pb2+/Mg2+,Pb2+/ Cd2+and Pb2+/Ni2+was2.3,2.5,2.1,2.2,2.1and2.4,bined with atomic absorption spectrometric analysis technology,the MWNTs@MIIPs were successfully applied for separation and enrich⁃ment trace Pb2+in environmental real samples with the enrichment factor of40.5.Keywords　Ion imprinted;Magnetic;Multiwalled carbon nanotubes;Lead ion)(Received29January2013;accepted4March2013‘超快激光光谱原理与技术基础“ 本书较系统地介绍了超快光谱研究所涉及的理论基础和实验技能㊂着重介绍了相干态的原理和实验测量,援引了该研究领域的最新研究成果;对目前国际上新兴的非线性激光光谱领域的理论和实验作了比较详尽的介绍,对国内研究者从事该领域的工作具有重要的参考价值,有助于国内研究尽快进入该领域㊂书号:9787122160102　定价:128.0元开本:16　出版日期:2013年7月　化学工业出版社出版。

聚氨酯纳米纤维膜接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的制备及表征

聚氨酯纳米纤维膜接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶的制备及表征苏丽鳗;齐小宝;赵瑨云;徐婕;付兴平【摘要】采用热致相分离方法制备聚氨酯(PU)纳米纤维膜,然后通过紫外辐射将异丙基丙烯酰胺(NI-PAm)和丙烯酸(acrylic acid,AA)共聚到PU纳米纤维膜上,得到聚氨酯纳米纤维膜接枝聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶(PU-g-P(NIPAm-co-AA)纤维膜水凝胶).水凝胶上纤维的直径为320±110 nm、孔隙率为95.2％、平均孔径为10.32 nm、比表面积为14.22 cm2·g-1.相比较于PU-g-P(NIPAm-co-AA)流延膜水凝胶,纤维膜水凝胶的平衡溶胀比从18.8 g·g-1增加到36.9 g·g-1.对应的相变温度从32℃增加到36.4℃,使其基本满足人体的需求.丙烯酸的引入,使PU-g-P(NIPAm-co-AA)纤维膜水凝胶不仅具有温度响应性还具有pH响应性.【期刊名称】《河池学院学报》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】7页(P65-71)【关键词】水凝胶;接枝;N-异丙基丙烯酰胺;丙烯酸;表征【作者】苏丽鳗;齐小宝;赵瑨云;徐婕;付兴平【作者单位】武夷学院生态与资源工程学院;福建省生态产业绿色技术重点实验室,福建武夷山 354300;武夷学院生态与资源工程学院;福建省生态产业绿色技术重点实验室,福建武夷山 354300;武夷学院生态与资源工程学院;福建省生态产业绿色技术重点实验室,福建武夷山 354300;武夷学院生态与资源工程学院;福建省生态产业绿色技术重点实验室,福建武夷山 354300;武夷学院生态与资源工程学院;福建省生态产业绿色技术重点实验室,福建武夷山 354300【正文语种】中文【中图分类】X52水凝胶因具有良好的生物相容性，且对外界环境如温度、pH、盐浓度、磁场和电场等具有刺激响应，被广泛应用于药物控制释放、固定化酶、基因传递等领域[1-3]。

分离富集水体中铅离子印迹膜的制备及优化

分离富集水体中铅离子印迹膜的制备及优化肖艳春;黄婧;陈彪【摘要】简述制备分离富集水体中铅离子印迹膜,以铅离子印迹膜吸附水体中铅的吸附量为主要性能优化指标,实验结果表明最佳制备条件为:模板离子、功能单体、交联剂、引发剂的摩尔比为1:4:10:0.02,显示铅离子印迹膜具有良好的抗水力冲击负荷,从而总体提高了离子印迹膜技术的应用水平,为利用铅离子印迹膜技术去除环境水体中重金属Pb(Ⅱ)提供技术借鉴.【期刊名称】《能源与环境》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P59-60,62)【关键词】分离富集;重金属铅;离子印迹膜;制备与优化【作者】肖艳春;黄婧;陈彪【作者单位】福建省农业科学院农业技术工程研究所福建福州 350003;福建省农业科学院农业技术工程研究所福建福州 350003;福建省农业科学院农业技术工程研究所福建福州 350003【正文语种】中文【中图分类】X52近年来，中国铅行业无论产量还是消费量都得到快速增长，我国已成为世界最大的铅生产国及消费国。

然而，仅有约1/4的铅被回收再利用，其余以“三废”形式排放于环境中［1］，造成一定程度的土壤和水体环境污染。

重金属铅是一种不可生物降解的污染物，在环境中长期持久并有潜在毒性，如通过参与食物链的循环，间接被人体吸收，而给人类健康带来潜在危害［2-3］。

铅在水体中多以二价形式存在，水溶性铅盐多为硝酸盐、醋酸盐和氯化铅，二价铅毒性最大，蛋白质中氨基酸的羧基易与铅结合，产生大分子化合物或络合物，使其变性而失去生理活性［4］，从而影响人体的神经系统、造血系统、消化系统以及生殖系统，危害人体健康，特别是对儿童的危害非常大，并且这种智力和脑功能损伤是不可逆的。

环境中铅存在于复杂体系中，如何从复杂的体系中分离富集并回收利用、消除水体中铅污染已成为目前的一个研究热点和函需解决的关键技术问题。

去除环境水体中Pb（Ⅱ）的方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法和氧化还原法等［5-8］。