《咪唑類離子液體表面印跡聚合物的合成及分析套用》是依託河南師範大學，由樊靜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：咪唑類離子液體表面印跡聚合物的合成及分析套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：樊靜
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以咪唑類離子液體為印跡模板，利用分子印跡與矽膠表面接枝技術，製備咪唑類離子液體表面印跡聚合物新材料。利用紅外、拉曼、電鏡、元素分析、比表面積測定等手段獲取這些印跡聚合物的微觀結構信息，系統研究它們的物理化學性質、各種分離富集參數以及與離子液體模板作用的類型和方式，考察新材料的微觀結構與巨觀吸附性能之間的關係，研究它們在組成複雜、基體干擾大的環境、生物等體系中對咪唑類離子液體的特異識別性能。.製備咪唑類離子液體微分離柱和感測器，對其選擇性、分離富集特性及各種參數進行測試和最佳化，並與不同的檢測技術（色譜、分子光譜等）聯用，探索印跡聚合物在環境樣品前處理、咪唑類離子液體感測器中的套用，建立對環境、生物等複雜樣品中痕量咪唑類離子液體的快速線上分離分析新方法。
結題摘要
本項目以咪唑及其離子液體為模板，矽膠和高分子材料為載體，製備了10種離子液體表面印跡聚合物。利用多種手段對其表觀形貌和微觀結構進行表征，研究印跡聚合物對咪唑類離子液體的選擇性吸附特性及其物理化學性質和各種分離富集參數的影響，用其製備的固相萃取柱，對環境樣品中痕量咪唑類離子液體具有快速選擇性分離富集性能。具體研究結果如下： 1. 在熱引發聚合過程中，致孔溶劑、聚合溫度及時間、反應試劑比例等對聚合物的選擇吸附性能有重要影響。模板分子和功能單體之間預聚合是決定印跡聚合物形成的關鍵，紫外光譜與核磁共振氫譜證實了兩者之間通過氫鍵或靜電作用有效地形成了預聚合體。對各種影響因素進行了最佳化，確保得到的聚合物選擇性吸附能力最強。 2. 以修飾矽膠和乙二胺-聚苯乙烯-二乙烯苯為載體，製備了咪唑、四甲基咪唑、[C8mim]Cl、[C2mimOH]Cl、[C2mim]Cl、[C4mim]X (X=Cl、Br、CH3SO3、PF6、BF4)等表面印跡聚合物；利用紅外光譜、掃描電鏡、核磁共振氫譜、熱分析及比表面積測定等手段，獲取各印跡聚合物的微觀結構信息；依據這些結構信息和模板與功能單體的作用方式，探討聚合物對模板及其結構類似物的識別機理。 3. 吸附等溫線、動力學吸附特徵以及選擇性吸附等研究結果表明，所製備的印跡聚合物對模板底物的吸附量均明顯大於非印跡聚合物，在30分鐘左右即可達到吸附平衡，吸附特徵符合Langmuir或Freundlich模型的假二級動力學方程；選擇性吸附實驗表明，這些印跡聚合物能夠從多種干擾物中有效地分離並富集模板底物。 4. 將合成的印跡聚合物製備成MIP-SPE微分離柱，並最佳化影響微分離柱保留性能的各種參數。通過MIP-SPE-HPLC的聯合，評估微柱的選擇性分離富集性能。結果顯示，微分離柱能夠有效地將模板底物從複雜基體中分離出來；微分離柱對環境樣品中模板底物的回收率達到94%以上；且經過多次循環使用，回收率無明顯下降，顯示出極強的可循環性和實用性。 5. 作為本項目的拓展，發現了陰離子對離子液體表面印跡聚合物的選擇性吸附性能有重要影響，對於碳鏈相同陰離子不同的咪唑類離子液體而言，陰離子與功能單體之間的氫鍵作用能力越強，印跡聚合物對其吸附量越大。該結果有望為研究以不同離子液體為模板製得印跡聚合物的選擇性吸附性能及其在環境分析中的套用提供重要的基礎信息。
