论文部分内容阅读
生物碱是中草药中重要的有效成分之一,其中苦参碱应用广泛,但其类似物很多,如何有效识别提取是重要的研究内容。为了达到对目标物质的高吸附量和选择性,本文将超高交联吸附树脂和分子印迹技术结合起来,制备得到了酚羟基修饰的超高交联树脂NIP和苦参碱分子印迹的超高交联树脂MIP。首先利用悬浮聚合法制备出低交联的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物,采用低毒的氯甲基乙基醚作为氯甲基化试剂,制备得到氯甲基化苯乙烯,再进行后交联制备得到苯酚修饰的超高交联吸附树脂NIP;在后交联过程中,以苦参碱为模板分子,与苯酚作用一段时间后,再与氯甲基化苯乙烯反应,然后脱去苦参碱,得到分子印迹的超高交联吸附树脂MIP。将制备得到的NIP树脂用比表面积与孔径测试仪、傅里叶红外光谱等进行表征,研究了NIP树脂在水体系中对苦参碱和金雀花碱的吸附性能,分析了体系温度、浓度、pH、溶剂等对吸附性能的影响。结果表明NIP树脂具有较高的比表面积,为605.79m~2/g;酚羟基已经成功修饰到树脂骨架上;在288K,初始浓度都为100mg/L的条件下,NIP树脂对苦参碱和金雀花碱的平衡吸附量分别为22.24mg/g和21.02mg/g,说明NIP树脂对苦参碱和金雀花碱的吸附能力接近;且Langmuir和Freundlich方程都能很好的拟合NIP树脂对两种物质的吸附等温线;随着pH的增大,NIP对苦参碱和金雀花碱的吸附能力先增大后减小,pH=9时达到最大值;热力学研究中,在相同条件下NIP树脂对两种吸附质的吸附焓变的绝对值相近,表明树脂对两者的吸附能力相近;动力学研究表明苦参碱和金雀花碱在NIP树脂上的吸附速率相近;水溶液中,NIP树脂对苦参碱的吸附效果最好,三氯甲烷溶液次之,乙醇溶液中吸附效果最差。用扫描电镜分析了MIP树脂的表面形貌,又重点研究了MIP树脂在水体系中对苦参碱的选择吸附性能。结果表明,MIP树脂上的孔洞比NIP树脂更为规则;相对于金雀花碱,MIP树脂对苦参碱的选择吸附系数能达到15左右,而NIP树脂只有1左右;在288K,初始浓度为100mg/L时,MIP树脂对苦参碱的吸附量达到35.48mg/L,而对金雀花碱的吸附量只有15.33mg/L,说明MIP树脂对苦参碱的吸附能力大于对金雀花碱的吸附能力;热力学研究也表明MIP树脂更容易吸附苦参碱,如在吸附量Q都为20mg/g时,MIP树脂对苦参碱吸附焓变为-31.742kJ/mol,而对金雀花碱只有-19.394kJ/mol。动力学研究表明苦参碱在MIP树脂颗粒内的扩散速率大于金雀花碱。这些都是由于MIP树脂是经过苦参碱分子印迹过的,表面孔穴与苦参碱分子完全匹配,从而达到较高的吸附量和特异性识别功能。