Cu^2＋印迹杂化膜的制备、表征及其吸附特性优化.pdfVIP

第22卷第4期 安 徽 工 程 科 技 学 院 学 报 2007年 12月 Journal of Anhui University of Technology and Science Vo1．22．No．4 Dec．．2OO7 文章编号：1672—2477(2007)04—0033—05 Cu2+印迹杂化膜的制备、表征及其吸附特性优化 叶连斌，陶玉贵，汪耀明，王承芳，潘 军 (安徽工程科技学院生物化学工程系，安徽 芜湖 241000) 摘要：以壳聚糖／Ti()。杂化材料为功能基体．采用分子印迹技术制备了Cu 印迹杂化膜，并利用红外光谱分 析对其进行了表征．吸附选择性研究结果表明：在岔等浓度Cu 、Zn。 和 Pb 的水溶液中．印迹杂化膜表现 出对Cu 具有良好的吸附选择性．通过SAS软件对印迹杂化膜吸附Cu 的吸附条件进行优化，结果表明最 佳吸附条件为：pH约3．6．铜离子浓度99 mg／L，温度6O℃．理论吸附率最大响应值为88．97 ． 关 键 词：Cu 印迹杂化膜；吸附选择性；吸附容量；优化 中图分类号：rrQ316 文献标识码：A 分子印迹技术(Molecular Imprinting Technique，MIT)通过分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers，MIPs)对印迹分子(或称模板分子)的“记忆”效应达到分子识别的目的．由于印迹聚合物洗脱模 板分子后，体系变动的“快照”被“拍摄”或记录下来，从而使获得的分子组装体能专一性地键合模板分子及 它们的类似物．MlPs物理化学性能稳定，具有实用性，因而在色谱固定相、固相萃取、膜分离、免疫分析、 抗体模拟、仿生物传感器、催化剂和合成酶等方面显示出广阔的发展前景[1 ]． 壳聚糖(chitosan)是『十l甲壳素经脱乙酰基而得的可溶于酸性水溶液的聚氨基葡萄糖，其基本组成单元 是D一葡糖胺．壳聚糖分子链中含有活性基团一NH 和一OH，在酸性溶液中会形成高电荷密度的阳离子 聚电解质，可借氢键、离子键形成类似网状结构的笼形分子，从而对金属离子具有稳定的配位和吸附作用． 但在应用中，壳聚糖还存在一些缺点，如适用的pH值范围较窄(只能溶解于一价酸性溶液)；在酸性条件 下具有降解性，产品不稳定；在较稀的溶液中，螫合容量不高，达到平衡需要的时问较长．鉴于此，通过对壳 聚糖进行化学改性，以提高壳聚糖在溶液中的稳定性和对重金属的螯合性能成为近年来的研究热点L3 ]． 基于本实验室已制备的性能稳定的壳聚糖／TiO。杂化膜，本文通过印迹Cu。 制备了高强度高吸附能力的 分子印迹杂化膜，并对该印迹杂化膜的口及附选择性能进行了研究，并用SAS软件对印迹杂化膜吸附Cu。 的吸附条件进行了优化． 1 实验材料和方法 1．1 试剂和仪器 壳聚糖：浙江玉环海洋生物化学有限公司(脱乙酰度 95 )；冰乙酸：南京吉瑞化学试剂有限公司 (AR)；正丁醇：蚌埠化学试剂厂(AR)；钛酸四丁脂、Cu(Ac) ·H O、Zn(Ac)。·2H。O和Pb(Ac)。· 3H O均购自国药集团化学试剂有限公司(AR)；水为二次去离子水． 1．2 实验方法 (1)Cu 印迹杂化膜的制备 ．将壳聚糖0．25 g溶解于lO mI 冰乙酸中并加一定量的水，待完全溶 解后加0．125 g醋酸铜至完全溶解，作为A液；取2 mL钛酸四丁酯和2 mL正丁醇混匀形成B液；取B液 l mL在快速混匀器上慢速滴人到A液中形成凝胶，静置待泡沫消失后在基片上流延成膜，密闭至干燥 后，用0．1 mol／I EDTA溶液洗涤2 h以除去模板分子铜离子，用乙酸一甲醇(体积比l：1)溶液洗去残 留的有机物，最后用重蒸水、甲醇洗脱干净干燥后待用． (2)Cu抖印迹杂化膜的表征．红外光谱：美国Nicolet仪器公司MAGNA—IR 750型红外光谱仪，扫描 范围：400～4 000 em ，0．158 l～3．164 7 cm／s．对非印迹杂化膜和印迹杂化膜进行扫描分析． (3)吸附选择性实验 叫 ．配制Cu抖、Zn抖、Pb。 三种离子的混合溶液，各离子在混合溶液中的浓度均 收稿日期：2007—07—31 作者简介：叶连斌(1983一)，男。安徽天长人，硕士研