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·1862· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
对样品进行液相色谱测试。Symmetry C18 色谱柱 146.6 mg/g,随着模板分子甘草酸添加量增加,印迹
(250 mm×4.6 mm, 5 μm),流速 1 mL/min,柱温 聚合物对甘草酸吸附量增加,当甘草酸添加量为
30 ¥,进样量 10 μL,检测波长 254 nm。采用梯度 0.16 mmol 时(MIP1-2),印迹聚合物对甘草酸吸附
洗脱的方式,洗脱条件如表 2 所示。 量可达 357.5 mg/g,印迹因子由 2.02 增加到 2.44。
模板分子添加量对印迹聚合物结构的影响见表
表 2 梯度洗脱条件
Table 2 Conditions of gradient elution 3。由表 3 可以看出,随着甘草酸添加量的增加,印
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t/min 乙腈体积分数/% 冰乙酸-水溶液体积分数/% 迹聚合物的比表面积由 608.78 m /g 逐步下降到
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3
2
0~8 40~50 60~50 560.67 m /g,但其孔容量由0.43 cm /g 增加到0.55 cm /g,
8~10 50~90 50~10 平均孔径由 2.75 nm 增加到 3.78 nm。由此可以推断,
10~13 90 10 随着甘草酸添加量的增加,单位体积印迹聚合物内
13~15 90~40 10~60 甘草酸的结合位点增加,从而造成了甘草酸吸附量
15~20 40 60
和印迹因子的增大。当模板分子添加量为 0.16 mmol,
注:冰乙酸-水溶液中冰乙酸与水的体积比为 1 : 44。 甘草酸与单体的物质的量比为 1 : 10 时,继续增大
1.6 表征 甘草酸的用量使单体的摩尔分数过低,无法满足甘
采用 SU8010 型(日本 Hitachi 公司)扫描电子 草酸形成氢键所需的单体数量,从而降低了印迹聚
显微镜对制备的印迹聚合物进行形貌表征。首先将 合物对甘草酸的吸附选择性。所以,选择 0.16 mmol
待测的样品均匀涂覆到导电胶上,然后采用离子溅射 为甘草酸的添加量。
仪对印迹聚合物进行喷金 30 s 后,室温下用于 SEM
表 3 印迹聚合物结构参数
测试。 Table 3 Structure parameters of imprinted polymers
采用 Nicolet AVATAR360 型(美国 Nicolet 公司) 样品名称 比表面积/(m /g) 孔容/(cm /g) 平均孔径/nm
2
3
红外光谱仪对制备的印迹聚合物进行 FTIR 表征, NIP1 608.78 0.43 2.75
1
测试温度为室温,步长为 2 cm ,扫描范围 400~ MIP1-1 604.67 0.44 2.81
1
4000 cm 。 MIP1-2 560.67 0.55 3.78
采用 ASAP2020 型(美国 Micromeritics 公司) MIP2 90.24 0.37 16.45
BET 测试仪测定印迹聚合物的比表面积、平均孔容 MIP3 5.69 0.01 6.51
量和平均孔径。印迹聚合物测试前需要在 60 ℃的烘 MIP4 482.54 0.30 2.52
箱内烘干,测试前脱气温度为 180 ℃。
2.1.2 交联剂的影响
采用 Gold54 型(上海棱光技术有限公司)紫
MIPs 的基体结构主要由交联剂和单体共同聚
外-可见分光光度计对甘草酸标准溶液、MAA 溶液、
合而成,当模板分子被洗脱后交联剂主要负责控制
HEMA 溶液、甘草酸和 MAA 的混合溶液和甘草酸和
印迹位点的空间形状。选择了两种常用交联剂 DVB
HEMA 的混合溶液进行 190~900 nm 的全波长扫描。
和 EGDMA,考察了交联剂种类对 MIPs 吸附性能的
2 结果与讨论 影响,结果如表 1 所示,当 HEMA 为单体时,以
DVB 为交联剂制备出的印迹聚合物 MIP1-2 比以
2.1 印迹聚合物制备条件的优化 EGDMA 为交联剂制备出来的印迹聚合物 MIP2 有
在制备 MIPs 的过程中,不同的制备工艺会使 更大的吸附量和印迹因子。猜测可能原因如下:(1)
分子印迹聚合物的吸附能力不同,因此,为了使聚 DVB 和 EGDMA 的结构和官能团有较大差异,导致
合物具有最佳的吸附性能,对甘草酸印迹聚合物的 形成的印迹聚合物结构和极性有较大差别;(2)DVB
制备工艺进行了优化,考察了模板分子(甘草酸) 可以额外和甘草酸上的芳环形成 π-π 作用力;(3)
添加量、交联剂、单体和致孔剂的种类对聚合物吸 HEMA 和 EGDMA 之间形成的氢键作用力会干扰
附性能的影响,结果如表 1 所示。当甘草酸的添加 HEMA 与甘草酸之间的氢键作用力 [24] 。结合表 3 可
量为 0.16 mmol、交联剂为 DVB、单体为 MAA、致 以看出,MIP2 不仅比表面积小,而且平均孔径较大,
孔剂为 25 mL 乙腈和 8 mL DMF 的混合液时,印迹 说明 HEMA 为单体时,EGDMA 作为交联剂不能提
聚合物 MIP4 拥有最大的吸附量和印迹因子。因此, 供良好的基体结构。当 MAA 为单体时,以 EGDMA
选择 MIP4 应用于后续甘草酸提取液纯化实验。 为交联剂制备出的印迹聚合物 MIP5 和 NIP5 为透明
2.1.1 模板分子添加量的影响 胶状物,烘干后为坚硬固体,且体积大幅度减小,
由表 1 可知,功能单体和交联剂分别为 HEMA 对甘草酸没有吸附量,同样不能提供良好的基体结
和 DVB 时,非印迹聚合物 NIP1 对甘草酸吸附量为 构。因此,选择以 DVB 为交联剂。