环境污染物吸附剂的溶胶—凝胶法制备及应用

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利用表面分子印迹技术和溶胶-凝胶技术相结合的方法,合成了对环境污染物重金属离子镉、汞和持久性有机污染物五氯苯酚具有高选择吸附性能的材料,并对材料的性能进行了评价。论文包括以下五章: 第一章简要介绍了环境污染物对人类的危害,制备对环境污染物具有高选择吸附性能材料的意义、方法及应用。 第二章将表面分子印迹技术和溶剂-凝胶技术相结合制备了对Cd(Ⅱ)具有选择性吸附能力的离子印迹巯基功能化吸附材料,选择性分离了水溶液中的Cd(Ⅱ);考察了吸附材料的性能:最大吸附容量(550μmolg-1)、选择性(67)、相对选择性(18.6)等,以及影响吸附材料性能的因素。 第三章将表面分子印迹技术和溶剂-凝胶技术相结合制备了对Hg(Ⅱ)具有选择性吸附能力的离子印迹巯基功能化有机-无机杂化材料。材料对Hg(Ⅱ)的吸附容量可达到1.51mmolg-1,分配系数可大于108mLg-1,对Hg(Ⅱ)具有较快的吸附动力学,在pH=1-3时可以高选择性地吸附Hg(Ⅱ)。利用浓盐酸可以使材料很好地再生,循环使用。 第四章将表面分子印迹技术和溶剂-凝胶技术相结合,以硅球为支持体,在硅球表面印迹制备了对Cd(Ⅱ)具有高选择性的离子印迹巯基功能化吸附硅球材料。从静态、动态、在线几方面对材料的性能进行了评价。最大静态吸附容量为284μmolg-1,选择性系数为220。在样品浓度为4mgL-1,流速为5.2mLmin-1时,穿透容量和动态吸附容量分别为11.7μmolg-1和64.3μmolg-1。样品流速从1.7-6.8mLmin-1变化对动态吸附容量没有显著影响。材料对Cd(Ⅱ)具有快的吸附、脱附动力学。将材料用于流动注射在线微柱预富集与火焰原子吸收联用技术中,实现了环境、生物样品中痕量Cd(Ⅱ)的测定,在样品流速为8.8mLmin-1、富集时间为45s时,富集倍数为56;检出线为0.07μgL-1,精密度为(RSD,n=11)0.9%(8μgL-1)。 第五章将表面分子印迹技术与溶胶-凝胶技术相结合制备了对五氯苯酚具有选择性吸附的分子印迹溶胶-凝胶吸附材料,考察了吸附材料的性能:吸附容量(93mgg-1)、选择性(706)、相对选择性(9.6)等,以及影响吸附材料性能的因素。材料作为微柱填料可用于微柱预富集与高效液相色谱联用测定痕量五氯苯酚。
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