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本试验通过表面分子印迹的方法,在低温和光引发的条件下,制备了表没食子儿茶素没食子酸酯[(简称EGCG]-壳聚糖表面分子印迹聚合物(简称MIPs)以及EGCG-硅胶表面分子印迹聚合物,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和元素分析仪等对其进行形貌表征;运用静态、动态和选择性吸附试验对其吸附性能进行评价。主要内容如下:
一、以壳聚糖为载体制备表面分子印迹聚合物固相萃取EGCG的研究
(1)静态等温吸附试验表明,当EGCG浓度为100 mg/L时,MIPs的吸附量为3.26 mg/g,约为非表面分子印迹聚合物(简称NIPs)吸附量(1.62 mg/g)的2倍;该聚合物对EGCG的吸附均符合Scatchard和Langmuir两种吸附模型。
(2)MIPs对EGCG的吸附在4 h内达到平衡,吸附动力学过程更符合假一级速率方程,即为ln(Qe-Qt)=-0.9853t+1.4507,R2=0.9226,k1为0.99b-1。吸附热力学研究表明,MIPs对EGCG的吸附是熵减,焓增,逆向自发的反应过程;△S0=-212.24J/mol,△H0=58.82 kJ/mol,△G0298=122.07 kJ/mol,△G0308=124.19 kJ/mol,△G0318=126.31 kJ/mol。
(3)动态固相萃取试验得到,MIPS柱的泄漏吸附量为1.12 mg/g,饱和吸附量为3.59 mg/g;MIPs柱在8个柱床体积(bed volume,简称BV0)内解吸率达到95.46%。NIPs柱的泄漏吸附量为0.45 mg/g,饱和吸附量为1.54 mg/g。
(4)选择性吸附试验中,MIPs对EGCG的吸附量明显高于其他几种单体,且MIPs对EGCG及结构相似物的吸附量由大到小的顺序为:EGCG>儿茶素[简称C]>表儿茶素[简称EC]>表没食子儿茶素[简称EGC]>没食子儿茶素没食子酸酯[简称GCG]>表儿茶素没食子酸酯[简称ECG]。
二、以硅胶为载体制备表面分子印迹聚合物固相萃取EGCG的研究
(1)静态等温吸附试验表明,当EGCG浓度为80 mg/L时,MIPs的吸附量为4.12 mg/g,约为NIPs的吸附量(2.01 mg/g)的2倍;该聚合物对EGCG的吸附更加符合Langmuir吸附模型。
(2)MIPs对EGCG的吸附在3 h内达到平衡,吸附动力学过程均符合假一级速率方程和假二级速率方程,即为ln(Qe-Qt)=-0.6199t+1.2894,R2=0.9947,k1为0.62h-1;t/Qt=0.2098t+0.2512,R2=0.9939,k2为0.24 h-1。吸附热力学研究表明,MIPs对EGCG的吸附是熵减过程;△S0=-14.90 J/mol。
(3)动态固相萃取试验得到,MIPs柱的泄漏吸附量为2.48 mg/g,饱和吸附量为4.23 mg/g;MIPs柱在8 BV0内解吸率达到97.35%。NIPs柱的泄漏吸附量为0.63mg/g,饱和吸附量为2.33 mg/g。
(4)选择性吸附试验中,MIPs对EGCG的吸附量明显高于其他几种单体,且MIPs对EGCG及结构相似物的吸附量由大到小的顺序为:EGCG>C>EC>EGC>ECG>GCG。