双模板印迹聚合物催化剂的合成、表征及定制的连续催化作用

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从分子印迹技术的起源到飞速发展,研究工作者们在对印迹聚合物的特异性结构方面进行了广泛且深入的研究。最为广泛接受的印迹聚合物的特异性识别和催化作用的本质在是印迹聚合物的空穴与底物形状的互补作用的结果,这种特异性识别来源于三维空间中的功能基团特定的取向和排列,使MIPs能够“记住”目标分子,再次识别时能够对与印迹分子形状相当或更小的分子能够进入印迹聚合物内部。印迹聚合物拥有三大特征:预定性、识别性和实用性。印迹聚合物内部结构和性质的关联一直是科研工作者努力的目标。本文通过不同的方法对双模板MIP进行试合成和表征,探讨了以1-乙烯基咪唑(VD)为功能单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,四甲基乙二胺(TMEDA)为促进剂,以4-硝基苯磷酸二钠盐(p-NPP)和4-硝基苯酚(p-NP)为模板,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂引发聚合反应,合成了双模板的MIP。实验结果表明,MIP的合成与功能单体和交联剂的加入比例、溶剂的量和促进剂的加入等很多因素有关。MIP中双模板的选择也是十分重要的,乙酸对硝基苯酯(NPA)水解生成对硝基苯酚(NP)和乙酸,对硝基苯(NP)可在Ag的催化下,在适合的MIP空穴中,最终被还原成对氨基苯酚(AP)。形成-个连续的水解还原反应,文中选择NPA酯水解作用的中间体过渡态的类似物作为其中一个模板,还原反应的反应物作为另一个模板合成MIP。采用紫外分光光度计实时监测MIP对NPA的催化水解、催化还原过程。合成MIP时,使用的NPP为NPA水解时的过渡态的类似物,能特异性的识别NPA并催化其水解,而聚合物内部存在NP的空穴和NP转化为AP的催化剂Ag,能促进NP催化还原为AP。分子印迹聚合物的抗恶劣环境的性质能够帮助我们在水解还原测试的条件上进行相应的改变,以满足连续反应的需要。本实验在催化水解、还原条件的摸索上也根据反应物前后的性质不同有所改进,为双模板MIP的合成和研究打下基础。本文通过紫外、红外、热重、SEM、DCV、BET分别对双模板MIP的内部、外部,宏观、微观的结构进行了分析。制得了一种含有双模板的MIP,分别对两种底物都有催化作用,但是其选择性不如单模板MIP的选择性高,我们可以通过改变配方或者控制条件来改进双模板MIP的性能,使双模板印迹聚合物更加完美。
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