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随着农业生产的发展,在农田和园林中大量使用农药,造成了对水体的严重污染,严重威胁着人体的健康。对水体中的残留农药浓度进行有效的检测和监控,对水环境的保护具有重要的意义。但水体中样品往往成分复杂,对待测物的分析会产生各种干扰。因此,科学地设计和制备对农药化合物具有特异吸附性能的固体材料进行固相萃取处理,从而有效地监控水体中的农药含量,对于环境保护具有重要的科学意义和应用价值。本研究正是围绕这一课题设计表面印迹材料,制备对抗蚜威具有识别特性的吸附材料。本文首先使用偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对微米级硅胶进行了表面化学改性,将双键引至SiO2粒子表面,采用逐步接枝法将聚甲基丙烯酸(PMAA)接枝于硅胶微粒表面(“graft from”法),制得了接枝微粒PMAA/SiO2;采用红外光谱(FTIR)与热重分析法(TG)对PMAA/SiO2的化学结构与组成进行了表征,用扫描电镜(SEM)观察了接枝微粒的形貌,较深入地探索了各种因素对接枝度的影响。结果表明,采用“graft from”法可顺利地将MAA接枝于硅胶微粒表面;在接枝聚合过程中,已接枝到硅胶表面的聚合物层对后续的接枝聚合会形成阻力。单体浓度、引发剂用量及温度等因素都会对接枝聚合产生影响:接枝率随单体浓度的增大而增大,当单体浓度超过一定值时(ω≥3%)接枝率不再变化;随引发剂用量的增大及温度的升高,接枝率均会呈现先上升后下降的变化规律。制备高接枝率微粒的适宜条件为:温度为70℃、单体浓度ω=3%、引发剂用量ω=0.6%。实验较深入地研究了接枝微粒PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附机理,因为这是进行分子表面印迹的基础。采用紫外光谱法、Zeta电位测定法及静态吸附法进行了实验研究,考察了溶剂种类、温度、pH值及盐度对吸附容量的影响。实验结果表明,PMAA/SiO2对抗蚜威具有强的吸附作用,吸附的驱动力是氢键、静电以及疏水相互作用三种作用的协同,其中主驱动力是静电相互作用。介质的pH值对PMAA/SiO2的吸附容量有很大影响,当pH<8时,吸附容量随pH升高而增大;当pH>8时,吸附容量随pH升高而减小,在pH=8处,吸附容量最大。另外温度升高,吸附容量减小;盐度增大,吸附容量降低。最后重点研究制备了抗蚜威分子表面印迹材料。以抗蚜威为模板分子,乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,通过氢键和静电作用,对化学键合在硅胶表面的PMAA大分子链进行了分子印迹,制备了抗蚜威分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2。考察了MIP-PMAA/SiO2对抗蚜威的特异识别性能以及重复使用性能,并深入探讨了主要印迹条件pH值、混合溶剂的组成以及交联剂用量对印迹材料结合选择性能的影响。实验结果表明,抗蚜威分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2对抗蚜威具有优良的结合性能和识别选择性。与接枝微粒PMAA/SiO2相比较,虽然MIP-PMAA/SiO2对模板分子抗蚜威的吸附容量基本没有变化,但结合选择性却大大提高。相对于参比物残杀威,PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附选择系数为1.52,而印迹后则提高到12.19;相对于参比物阿特拉津,MIP-PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附选择性系数从0.612提高到14.15。显然,分子表面印迹材料MIP-PMAA/SiO2对抗蚜威具有很高的识别选择性能。此外,以乙酸和甲醇的混合溶液为洗脱液,MIP-PMAA/SiO2还具有优良的洗脱与再生性能,重复使用8次结合容量基本不变。实验结果还表明主要印迹制备条件,如pH值、溶剂组成以及交联剂用量对MIP-PMAA/SiO2的选择性均有较大影响,当pH=8,混合溶剂中的乙醇含量ω(ethanol)=50%以及交联剂量与接枝的甲基丙烯酸量比例为1∶3时,可制备高识别选择性能的分子表面印迹材料。