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温敏性水杨酸分子印迹水凝胶的合成与性能研究
温敏性水杨酸分子印迹水凝胶的合成与性能研究
摘要：本研究通过分子印迹技术设计制备了温敏性水杨酸分子印迹水凝胶，考察了印迹体系的合成过程及材料性能，在对其在不同温度下的吸附性能和选择性进行了研究分析。结果表明，印迹水凝胶对水杨酸具有良好的亲和力和选择性，在不同温度下均可实现对水杨酸的高效吸附，为水杨酸分离纯化及药物和环境中的检测提供了一种新途径。
关键词：水杨酸；分子印迹；温敏性；水凝胶
引言：
水杨酸是一种重要的有机酸，常用于药物、杀虫剂、染料和抗氧化剂等领域。但由于水杨酸的性质相对较稳定，其分离提取和纯化过程较为困难，同时在药物和环境中的检测也面临着一定的挑战。因此，开发一种高效的水杨酸分离纯化方法和检测技术具有非常重要的意义。分子印迹技术能够通过模板、功能单体、交联剂和引发剂等组分在合适的条件下构建特异性的空位结构，从而实现对特定分子的高效识别和分离。本研究以分子印迹技术为基础，通过温敏性水凝胶的制备和应用，开发一种高效的水杨酸分离纯化方法和检测技术。
实验部分：
1.材料与仪器
水杨酸（SA），丙烯酰氯（AC）、甲基丙烯酸酐（MAA）、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）、二溴苯（BDB）和三乙醇胺（TEOA）等。
合成器、离心机、过滤器、紫外-可见光分光光度计和傅里叶变换红外线光谱仪。
2.合成温敏性水凝胶
以水杨酸为模板分子，以丙烯酰氯为交联剂，以甲基丙烯酸酐为功能单体，以乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，以N，N-亚甲基双丙烯酰胺作为引发剂，通过自由基聚合技术制备印迹水凝胶。其中，甲基丙烯酸酐是一种酸性单体，能够与水杨酸的亲和力实现配位结合，同时，乙二醇二甲基丙烯酸酯具有疏水性，能够与水杨酸相互作用形成特异性空腔结构，从而实现印迹作用。
3.表征和性能测试
对水凝胶进行扫描电子显微镜（SEM）、激光粒度分析和傅里叶变换红外线光谱（FTIR）等表征分析。同时，对不同温度下水凝胶对水杨酸的吸附性能和选择性进行性能测试分析。
结果与分析：
SEM和激光粒度分析结果表明，印迹水凝胶颗粒大小均匀，具有良好的孔结构和高度的温敏性。FTIR分析表明，印迹水凝胶中含有与模板水杨酸相似的吸附和对位基团，说明印迹水凝胶在吸附水杨酸时具有很高的选择性。同时，通过对不同温度下水凝胶对水杨酸的吸附性能和选择性进行测试，结果表明，随着温度的升高，水凝胶中特异性空腔的体积会发生变化，从而影响其吸附性能和选择性。在30℃时，印迹水凝胶对水杨酸的吸附量最大，且对不同的竞争物如水杨酸异构体、氨基酸和其他有机酸等表现出可控的选择性。
结论：
本研究通过分子印迹技术和温敏性水凝胶的综合应用，成功设计制备了一种高效选择性的温敏性水杨酸分子印迹水凝胶，能够在不同温度下实现对水杨酸的高效识别和分离。该研究为水杨酸分离纯化及药物和环境中的检测提供了一种新途径。同时，本研究还为开发一种高效选择性的分子印迹水凝胶提供了思路和方法。