红霉素分子印迹聚合物的制备及其性能研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lpt207
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红霉素是一种具有高效抗菌性的抗生素,残留的红霉素会通过食物链进入人体,从而对人体健康造成伤害,因此需要无毒害、成本低、易于制备的材料来处理残留的红霉素。本论文通过改进制备方法,制备了红霉素分子印迹聚合物(ERY@MIP),并以此为基础,以四氧化三铁为载体,制备了具有超顺磁性、便于快速分离和回收的磁性红霉素分子印迹聚合物(Fe3O4@ERY@MIP);以二氧化钛为载体,制备了容易光催化降解红霉素的光降解红霉素分子印迹聚合物(TiO2@ERY@MIP)。这三种分子印迹聚合物的制备及主要性能如下:(1)红霉素分子印迹聚合物(ERY@MIP)制备及性能研究:将红霉素(ERY)、乙腈、丙烯酸(AA)、偶氮二异丁腈(AIBN)和N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等为混合在一起,采用本体聚合法合成ERY@MIP,使用热重(TG)、傅里叶变换红外(FTIR)和扫描电镜(SEM)等手段对其进行表征。表征与吸附实验结果显示,ERY@MIP稳定性好,对ERY的平衡吸附量会随着ERY初始浓度的增大而逐渐增大,其最大吸附量为1048.8 mg·g-1;Scarchard分析表明在不同浓度下ERY@MIP对ERY吸附有两种不同的结合位点;通过对比ERY@MIP对链霉素(STM)、阿奇霉素(AZI)、替米考星(TILM)和罗红霉素(ROX)等抗生素的吸附,发现ERY@MIP对ERY有很好的选择.识别性;重复使用性研究表明ERY@MIP对ERY重复使用5次的吸附效率仍能达到60%以上;等温吸附模型中,实验结果最符合Langmuir等温模型;动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学模型,热力学研究表明,吸附过程自发进行,吸附量随着温度升高而增大,并且吸附过程中混乱度增大。(2)磁性红霉素分子印迹聚合物(Fe3O4@ERY@MIP)制备及性能研究:与制备ERY@MIP方法相似,仍采用本体聚合法合成Fe3O4@ERY@MIP,只是在制备ERY@MIP的过程中加入以水热法合成的磁性Fe3O4纳米粒子。SEM、FTIR、X射线粉末衍射(XRD)、TG和磁滞回线(MHL)等表征结果及吸附实验研究显示,Fe3O4@ERY@MIP的热稳定性好,具有超顺磁性。对ERY的最大吸附量为958.4 mg·g-1;Fe3O4@ERY@MIP对ERY有较好特异选择性;重复利用五次的效率仍能达到70%以上;Scarchard分析说明Fe3O4@ERY@MIP对ERY吸附过程存在高亲和力和低亲和力两种结合位点;模型研究表明吸附过程符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型;热力学研究表明吸附过程是自发,吸热和熵增的过程。(3)光降解红霉素分子印迹聚合物(TiO2@ERY@MIP)制备及性能研究:TiO2@ERY@MIP与制备ERY@MIP的方法相似,将载体TiO2加入到ERY@MIP的制备过程中,制备得到TiO2@ERY@MIP。SEM、FTIR、XRD和TG等的表征结果和对ERY的吸附实验表明,制备的TiO2@ERY@MIP热稳定性高,吸附性能好。并表现出一定的光降解作用;静态吸附实验表明TiO2@ERY@MIP对ERY最大吸附量为1170.3mg·g-1;TiO2@ERY@MIP对ERY有较好的特异选择性;重复利用五次的效率仍能达到80%以上;吸附过程符合Langmuir等温模型和准一级模型,是自发、熵增和吸热的过程。
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