新型螯合吸附剂的合成及其在环境分析中的应用研究.ppt

新型螯合吸附剂的合成及其在环境分析中的应用研究主要内容综述部分高分子科学与材料
高分子材料的特点
应用领域
分离科学与技术
基本原理
应用领域
分类问题
吸附机理：化学吸附；物理吸附；亲和吸附
化学组成和结构
形态与孔结构分子筛
凝胶型分子筛主要以装柱或铺成薄板的方式进行分子大小不同的混合物各组分的分离，习惯上称作凝胶过滤层析、排阻层析、分子筛层析。用于生化、药物、食品等多个领域
聚合物吸附剂活性位点的设计与合成
以吸附为特点，对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。以化学吸附作用为主，兼有物理吸附等多种效应，达到分离的目的。
免疫吸附剂的设计与合成，含肽、多糖侧链的仿生吸附剂的设计与合成，分子模板聚合物类仿生吸附剂的设计与合成，含穴状功能基团的高分子吸附剂，手性螯和树脂无机离子交换材料
有机离子交换材料
历史与现状
优点
化学稳定性、热稳定性、辐射稳定性好，
通过各种修饰改造（氧化、加成、共聚、络合、模板聚合、取代等）可使树脂的性能改变以及应用扩展。
概念与原理
分类
开发的关键问题
有机高分子分离膜
是以纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚烯烃类、硅橡胶类、聚电解质类、甲壳素类等合成或半合成的有机高分子材料制成的分离膜。
无机分离膜
是用无机材料如金属、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的膜。它的发展是最近几年的事情，但是已经表现出了比有机高分子分离膜更多的优点，例如：结构稳定、孔径均一、化学稳定性好、可在高温下操作等，是一种更有前途的膜材料。水溶性高分子絮凝剂和聚电解质复合物作为富集分离金属离子的材料吸附分离金属离子的机理 苏致兴等人对丙烯酸钠－马来酸酐共聚物－二乙烯三胺体系富集分离Au3+、Bi3+、Ru3+、Hg2+进行了深入研究，结果满意。双水相萃取（ATPE）智能型凝胶
凝胶是由液体和高分子网络所组成的一种比较特殊的物质，由于液体被与高分子网络的亲和性，液体被封闭在高分子网络里面，失去了流动性，因此凝胶能象固体一样显示出一定的形状。
凝胶的性质与它的网格结构及所包含的溶剂的性质有密切的关系。
构造规则的凝胶也就是实现其智能化的首要的手段凝胶在电场下能收缩，孔径就会变大，因此液体分子或其中的微粒子就能通过。如果将电场切断凝胶就会因膨胀而孔径变小，液体就会被塞住。通过调节电场的大小，凝胶膜的孔径能被准确的控制，从而可以自由得选择那些粒子可以自由通过那些不能，从而达到分离物质的目的。低临界溶解温度（LCST，LowCriticalSolventTemperature）
生物分离：聚乙烯基己内酰胺（LCST为32～40℃）与配位体三嗪染料Cibacron蓝相互作用作为亲和层析载体，通过温度变化提纯均一的乳酸脱轻酶。
聚异丙基丙稀酰胺（LCST为32～34℃）也用于修饰HPLC的固定相，赋予其温度敏感性，内部修饰表面适于分离低分子量的物质（如药物），而外部修饰表面则可用于分离高分子量溶质（如多肽）。污水处理（环境工程）：聚乙烯基甲基醚（PVME，LCST为34℃）凝胶海绵吸收污泥中的水分，污泥脱水得到浓缩，分离含水溶胀的凝胶进行再生循环利用。可以节省大量能源——只需要高于34℃地温水可以使之发生相变脱水再生。
另外，凝胶上的螯合基团可以与金属离子形成配合物，此时可以影响到相变温度，金属离子不同时LCST也不同，故有很大的潜在应用前景。纳米高分子材料高分子金属络合物MMC（Macromolecule－MetalComplexes）。具有吸附分离功能的生物材料腈纶螯合纤维的合成与性能研究螯合纤维的研究现状螯合纤维的性能三种腈纶螯合纤维的合成反应机理的探讨三种腈纶螯合纤维性能的比较和螯合机理的探讨聚丙烯酸（PAA）系螯合复合高分子的合成及其作为溶液中痕量金属元素的富集分离材料的应用研究聚酰胺-胺型PAMAM树形分子与PAA聚电解质复合物的合成及其对于溶液中痕量元素的富集分离树枝形聚合物（DendriticPolymer）硫脲-三聚氰胺-甲醛树脂与聚丙烯酸的互穿聚合物网络的合成及预富集分离痕量元素的应用研究互穿网络聚合物(InterpenetratingPolymerNetwork,IPN)醚化三聚氰胺甲醛树脂交联聚丙烯酸聚合物的合成及螯合金属离子机理的初步探讨醚化-甲醛-三聚氰胺甲醛树脂交联聚丙烯酸聚合物的合成吸附功能材料对有机物的吸附性能研究思想雏形；
1993年Mosbach等在《Nature》上发表有关茶碱分子印迹聚合物的报道后，此项技术进入了黄金发展时期；
由于MIP良好的物理和化学性能，以及接近或者达到天然抗体和酶的高度专一性识别的性质，已经在许多领域得到了应用。
制备过程主要分为三个阶段：
（1）根据选定的印迹分子的特点，如分子大小、结构、官能团的种类和数量等，选择合适的功能单体、交联剂、溶剂、引发剂