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第 2 期 尚宏周，等: 温敏型表面离子印迹聚合物的制备及性能 ·309·

敏性皮肤病，严重者可危及生命 [1-5] 。传统的除去重 采用反相悬浮聚合法制备 IIPs。首先，量取
金属的方法有化学沉淀法、离子交换法、电解法、 50 mL 环己烷与 2 mL Span-80 乳化剂于三口烧瓶中
生物法等，可这些方法选择性去除能力较差，不能 配制成油相，40 ℃下搅拌 30 min。称取 80 mg AM、
做到特异性检测和去除某一种离子。离子印迹技术 100 mg NIPAM、0.4 mL AA、1.5 mL 0.1 mol/L 镍离
的出现有效解决了这一问题，制备方法简单的离子印 子溶液、200 mg Fe 3 O 4 /MWCNTs-COOH 倒入烧杯
迹材料对模板重金属离子具有特异的识别能力，在重 中，再用 20 mL 蒸馏水溶解配制为水相。将其超声
金属离子检测和去除上有着广阔的应用前景 [6-13] 。 振荡 15 min，均匀搅拌后倒入三口烧瓶中，形成油
传统的印迹聚合物存在模板离子包覆过深、不 包水型乳液，通氮除氧。然后滴加 10 mL 复合引发
易脱附、印迹材料不易回收等问题。为了克服这些 剂（过硫酸铵和亚硫酸氢钠质量比为 1∶1，各 0.1 g
缺点，利用磁性碳纳米管在外加磁场下易分离的特 溶于 10 mL 蒸馏水中）。随后，将 50 mg 交联剂 N,N-
点，在磁性碳纳米管表面制备印迹聚合物 [14-19] 。同 亚甲基双丙烯酰胺（溶解于 10 mL 蒸馏水中）加入
时，引入温敏型功能单体，所制备的印迹聚合物在 三口烧瓶中，继续反应 8 h。粗产物分别用无水乙醇
不同温度下发生可逆的溶胀和收缩，进而影响印迹 和蒸馏水洗涤数次，随后用体积分数为 2%盐酸溶液
孔穴的大小，解决了传统印迹材料弊端的同时，实 在常温下浸泡脱除镍离子，直到通过紫外-可见光谱
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现了对模板离子特异性结合与释放的自动化。目前， 仪检测不到上清液中 Ni ，洗涤后真空干燥 24 h 得
鲜见将磁性碳纳米管、温敏单体同时与表面离子印 最终产物（IIPs）。非离子印迹复合材料（NIIPs）的
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迹技术相结合的报道。N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM） 制备过程中不加入模板离子 Ni ，其他条件同上。
是一种热缩型温敏单体，当温度<临界温度（LCST） 实验过程如图 1 所示。

时，聚合物上的印迹位点互相远离，聚合物处于溶胀
失忆状态；当温度>LCST 时，聚合物上的印迹位点相
互靠近，聚合物处于收缩记忆状态 [20-31] 。
本文以磁性多壁碳纳米管（Fe 3 O 4 /MWCNTs-
COOH）为基质，NIPAM 为温敏单体，丙烯酰胺
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（AM）、丙烯酸（AA）为功能单体，Ni 为模板，
在磁性碳纳米管表面制备离子印迹聚合物（IIPs）。
并对印迹材料进行了性能测定，从而可以通过温度
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变化智能吸附、分离水体中的 Ni ，达到检测和去
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除 Ni 的目的。
1 实验部分

1.1 试剂与仪器
羧基化碳纳米管（MWCNTs-COOH，外径为
20~30 nm，质量分数 95%），北京博宇高科新材料技
术有限公司； NIPAM、AM、过硫酸铵、亚硫酸氢
钠，AR、上海瀚思化工有限公司；N,N-亚甲基双丙
烯酰胺，AR，上海麦克林试剂有限公司；环己烷、
AA、硫酸亚铁、三氯化铁、氯化镍、乙二胺四乙酸
二钠（EDTA），AR，天津永大化学试剂厂。
VERTEX70 红外光谱仪，德国 Burker 公司；双
光束紫外-可见光谱仪，北京普析通用仪器有限责任
公司；S-4800 型扫描电子显微镜，日本 Hitachi 公司；
AA-6500 型原子吸收光谱仪，日本 Shimadzu 公司；
D/MAX2500PC X 射线衍射仪，日本 Rigaku 公司；
STA449F3 热综合分析仪，德国 Netzsch 公司。
1.2 离子印迹聚合物制备
参 考文献 [14] ，采用 共沉 淀法制备 Fe 3 O 4 /
MWCNTs-COOH。