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碳纳米管(CNTs)表面修饰分子印迹聚合物(MIPs)是最近几年发展起来的新型选择性复合吸附剂。它综合CNTs和MIPs的优势:即碳纳米管优异的光、电、磁、热、机械和化学性能和印迹聚合物选择性高,吸附容量大及稳定性好等优点。碳纳米管表面复合吸附剂(CNT-MIPs)已被应用于电化学传感,色谱分离和固相萃取等领域。然而,CNTs表面能较高,易发生团聚,难以实现它在复合聚合物基体中均匀分散化,因此在CNT-MIPs应用时,必须考虑CNTs和MIPs之间的界面结合与分散等问题。另一方面,在实现CNT-MIPs具体应用时,必须选择应用CNTs相应特性,使CNTs的作用最大化。因此本论文通过对碳纳米管表面进行修饰,成功研制一系列碳纳米管表面印迹材料,并在色谱手性分离,环境污染物富集吸附,天然产物提取和固相萃取-液相色谱联用自动化分析等方面进行研究。结果表明碳纳米管表面印迹材料对模板分子的分离和富集均达到预期的效果。本论文的研究内容具体如下: ⑴在多壁碳纳米管表面通过酰胺化反应接枝双键,以L-组氨酸为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,利用表面印迹技术,在多壁碳纳米管表面制备印迹聚合物(MWNTs-MIPs)。采用红外光谱,扫描电子显微镜和热重分析表征印迹聚合物的性质,结果表明MWNTs表面成功接枝了一层稳定的、厚度为35~40nm的具有识别能力的印迹聚合材料。结合高效液相色谱技术,通过填充色谱柱在线色谱分析,探讨不同pH值的流动相下该印迹材料对L-组氨酸的分离行为,结果表明MWNTs-MIPs色谱柱在流动相pH=7.0时分离效果最好,能够选择性的识别L-组氨酸和D-组氨酸,分离度R为1.78,分离因子α为1.28。 ⑵以多壁碳纳米管表面接枝的L-苯丙氨酸为结合位点,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用沉淀聚合技术,在碳纳米管表面成功制备对硝基苯酚印迹复合材料。采用红外光谱和扫描电镜研究该印迹复合材料的结构和形貌,结果表明在碳纳米管表面接枝一层稳定的印迹材料。采用高效液相色谱详细地研究该印迹材料的吸附性能,结果表明该印迹材料对模板分子具有较大的吸附容量,Qmax为80.50μmolg-1和良好的选择吸附性能,选择因子达2.5。以该印迹材料作为固相萃取吸附剂,研究其对对硝基苯酚和其他结构类似物混合溶液的动态吸附性能,结果表明印迹复合材料对对硝基苯酚的吸附容量不受结构类似物浓度的影响,能较好地应用于对硝基苯酚的分离富集检测。 ⑶通过多壁碳纳米管表面羧基化后与丙烯酰胺发生酰胺化反应生成的双键键合,以绿原酸为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用沉淀聚合技术,在碳纳米管表面成功制备绿原酸印迹聚合材料。采用红外光谱,扫描电子显微镜和热重分析研究该印迹聚合物的性能。采用高效液相色谱技术研究该印迹聚合物的吸附性能,结果表明该印迹聚合物对绿原酸的结合存在两个结合位点,最大吸附容量Qmax分别为21.50μmolg-1和32.68μmolg-1。该印迹聚合材料作为固相萃取剂,优化萃取条件,成功应用于金银花提取液中绿原酸的富集分离研究,结果表明该印迹聚合材料对绿原酸有较好的富集,富集因子达25.15。 ⑷以过氧化苯甲酰为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用热聚合法在多壁碳纳米管表面制备印迹聚合物(MWNTs-MIPs)。采用红外和热重分析等技术对聚合物结构进行表征。采用液相色谱考察该分子印迹聚合物对过氧化苯甲酰的吸附特性。结果表明该印迹聚合物对过氧化苯甲酰表现出特异性吸附,该印迹聚合物对模板分子存在一种结合位点,其最大表观结合量为56.20μmolg-1。该印迹聚合物成功应用于固相萃取富集面粉中微量过氧化苯甲酰,浓度富集因子为526。