溶胶-凝胶法制备离子印迹聚合物及其用于选择性吸附重金属离子的综述

发布时间：2024-04-06 22:27

　　离子印迹聚合物(Ion imprinted polymers,IIPs)是一种具有三维空间结构,对目标离子有更强亲和力的聚合材料。该材料通常可通过模板离子与功能单体螯合,经交联聚合、模板洗脱后获得。IIPs由于具有结构稳定、特异识别与高选择性等特点,在重金属污染处理领域具有广阔的应用前景。然而,IIPs的印迹位点分布不均、印迹位点包埋过深以及印迹材料传质效率低等问题,限制了IIPs对重金属离子的选择吸附以及后续应用。因此,在IIPs的制备过程中,亟须采取一种理想的IIPs制备方法,解决印迹位点包埋,改善模板离子的洗脱效果,促进印迹位点均匀分布,提高IIPs的传质效率,发挥其独特优异性能。近年来开发了多种IIPs制备方法,通过优化制备IIPs的组装、聚合方式,克服了制备过程中的部分难点,保证IIPs特异识别选择性的同时,大幅提升了IIPs的吸附性能。IIPs制备方法主要包括基于逐步聚合机理的溶胶-凝胶法和基于连锁聚合机理的自由基聚合法。溶胶-凝胶制备方法反应条件温和,反应过程易控,产物有良好的力学性能、热稳定性与结构预定性,得到了广泛应用。结合溶胶-凝胶法制备IIPs的工艺途径大致可分为...

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【部分图文】：

图4表面印迹法制备离子印迹聚合物示意图

表1溶胶-凝胶法制备离子印迹聚合物的工艺特点Table1Characteristicsofsol-gelmethodforpreparingIIPsPreparationprocessAdvantagesDisadvantagesEmbedding....

图3共聚法制备Hg-IIPs过程的示意图[32]

共聚法制备IIPs的基本合成过程(以Hg-IIP合成为例[32])如图3所示。通过共聚法制备的印迹材料表面较为粗糙,同时具有较大的比表面积,有利于所形成的空腔对模板离子的捕获与吸附。该方法的制备过程中,对功能单体有较高要求,功能单体与模板离子间具有较强的亲和力,从而能形成稳定络合....

图2包埋法制备Cd-IIPs过程示意图[28]

Li等[28]通过包埋法,一步合成Cd(Ⅱ)印迹-介孔二氧化硅(Cd-IMS)。模板离子Cd2+在双氨基官能团的配体固定下与TEOS在超纯水中均匀混合,经水解、缩聚,最终获得一种六角形、通道壁上布满印迹位点的介孔硅材料,具体合成过程如图2所示。该制备方法通过调节原料的配比,可“一....

图1离子印迹过程示意图[24]

该制备方法的优势主要在于:(1)反应条件温和,容易进行掺杂实验[23];(2)结构功能可控,通过改变化学组分与计量,可制备复杂组分或结构的聚合物。本文将重点介绍离子印迹聚合物的溶胶-凝胶法制备;阐述溶胶-凝胶法所制备的典型重金属离子印迹聚合物的选择性识别性能;最后指出该方法现阶段....

本文编号：3947253