离子印迹聚合物进展

2013 年 2 月
尚宏周等： 离子印迹聚合物的研究进展
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（ Ⅲ） 离子选择性强， 重复使用性能稳定， 该方法简 ［8 ］ 单方便， 便于钇 （ Ⅲ ） 离子富集和分离。 Gulay 等 采用该方法合成了 Cr （ Ⅵ ） 印迹聚合物， 对 Cr （ Ⅵ ） 最大 吸 附 量 达 3. 31 mmol / g， 但是其粒径大小在 75 150 μm。考虑竞争吸附， 与 Cr （ Ⅲ ） 和 Ni （ Ⅱ ） 相比， 对 Cr（ Ⅵ） 有较好的吸附性能。 沉淀聚合
分 子 印 迹 聚 合 物 （ molecularly imprinted polyMIPS） 是利用分子印迹技术制备的具有与模 mers， 板分子在空间结构和结合位点上完全匹配的高分子 聚合物， 具有吸附选择性好、 色谱效率高、 便于功能 设计等优点， 被广泛用于色谱分析与分离 萃取
［2 ］ ［1 ］
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之间是通过金属与配体原子间的螯合作用相结合 的， 金属与配体之间的配位作用相对非共价键有足 够的稳定性， 同时又可以通过环境条件的改变来控 制配位键的结合与断裂速度
［6 ］
采用本体聚合法
合成的钇 （ Ⅲ ） 离子配位分子印迹聚合物微孔数目 多、 比表面积大、 吸附量大， 对钇 （ Ⅲ ） 离子吸附速度 快， 达 到 吸 附 平 衡 的 时 间 仅 为 60 min， 并且对钇
Feb． 2013 · 20·
现代化工 Modern Chemical Industry
第 33 卷第 2 期 2013 年 2 月
离子印迹聚合物的研究进展
尚宏周， 张小梅， 孙晓然， 梁红玉 （ 河北联合大学化学工程学院， 河北 唐山 063009 ）
摘要： 离子印迹聚合物由于制备简单 、 结构稳定、 识别性强、 吸附速率快、 吸附容量大等特点， 在离子分离、 富集和传感识别 等领域有着广阔的应用前景 。对离子印迹技术的原理、 制备方法、 吸附特性和应用进行了综述， 并对离子印迹聚合物的发展进 行了展望。 关键词： 离子印迹技术； 吸附； 印迹聚合物 中图分类号： TQ424． 3 文献标志码： A 文章编号： 0253 － 4320 （ 2013 ） 02 － 0020 － 04
［5 ］
2
2. 1
主要制备方法
本体聚合 本体聚合是最常用的聚合方法， 将模板分子、 功
。
1
离子印迹技术原理
在金属离子印迹技术中， 模板离子与功能单体
能单体、 交联剂、 引发剂和溶剂等按一定比例溶解在 惰性溶剂中， 模板分子与功能单体通过化学键或者 氢键结合形成配合物， 然后与交联剂进行共聚形成 聚合物。但是本体聚合的聚合物颗粒形状无定形， 不规则， 分散性较差。 赖晓绮等
包括以下 3 个步骤： ① 模板离子和功能单体通过螯 合 作 用 形 成 主 客 体 配 合 物； ② 在 大 量 交 联 剂 （ crosslinker） 下通过光引发或热引发聚合， 使主客体 从而在模板离子 配合物与交联剂通过自由基共聚， 周围形成高度交联的刚性聚合物 ； ③洗脱模板离子， 用一定的溶剂洗去模板离子， 这样在聚合物中便留 下了与模板离子大小和形状匹配的立体孔穴 ， 最终 得到离子大小和空间空穴与模板离子相匹配的印迹 聚合物， 可以在众多模板分子结构类似物中选择性 识别模板离子。
Research progress of ion imprinted polymer
SHANG Hongzhou，ZHANG Xiaomei，SUN Xiaoran，LIANG Hongyu
（ College of Chemical Engineering，Hebei United University，Tangshan 063009 ，China） Abstract： Due to the advantages such as simple preparation method， stable structure， excellent recognization rapid adsorption ability and large adsorption capacity， the ion imprinted polymers are widely used in ion property， separation， enrichment and sensing identification areas etc． The principle， preparation methods， adsorption properties and application of ion imprinting technology are reviewed． The development prospects of ion imprinted polymer are proposed as well． Key words： ion imprinting technology； absorption； ion imprinted polymer
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与分子印迹原理相似， 离子印迹聚合物的合成
收稿日期： 2012 － 08 － 29
基金项目： 河北省科技支撑计划项目（ 11215122D） ； 河北省高等学校自然基金项目（ 2011112 ） 0315 － 2592060 ， zhouzhou198213 @ 作者简 介： 尚 宏 周 （ 1982 － ） 男， 博 士， 副 教 授， 主 要 从 事 功 能 新 材 料 和 精 细 化 学 品 的 合 成 与 应 用 研 究， 163． com。
、 固相
、 药物分析
［3 ］
、 电化学传感器
［4 ］
等领域。
离子印迹聚合物是分子印迹技术的重要发展方 得到的空穴对模板离子 向。基于分子印迹的原理， 具有特定的选择性， 从而可以吸附待分离混合物中 的目标分子。所以金属离子磁性印迹聚合物对目标 金属离子的特异性吸附及良好的机械稳定性具有很 好的应用前景， 可用于固相萃取、 金属离子传感器和 膜分离等各个领域， 也可应用于水环境中金属离子 的分离富集