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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 ·313·

t  1  t （6） 2.6 温敏性能测定
q kq 2 q 2.6.1 温度对吸附性能的影响
t 2ei ei
2+
式中：q t 为 t 时刻的吸附容量，mg/g；q ei 为达到吸 不同温度对 IIPs 吸附 Ni 的影响见图 12。
附平衡时的理论吸附容量，mg/g；k 1 为准一级速率
–1
方程常数，h ；k 2 为准二级速率方程常数，g/(mg·h)；
t 为吸附时间，h。

2+
图 12 不同温度对 IIPs 吸附 Ni 的影响
2+
Fig. 12 Effect of temperature on the adsorption of Ni on
IIPs

2+
图 10 IIPs 对 Ni 准一级动力学吸附拟合曲线
2+
Fig. 10 Pseudo-first-order kinetic curve of IIPs for Ni 由图 12 可以看出，从 25 ℃开始时，聚合物的
吸附量随着温度的升高逐渐增加。当温度为 40 ℃
时，吸附量达到最大，随即吸附量迅速下降。IIPs
的吸附性受温度的影响较大，说明制备的印迹材料
具有温敏性。温敏高分子聚合物通过外界温度的改
变，使其在水溶液中发生溶胀或收缩现象。产生这
一现象的原因是，当温度低于 LCST 时，高分子链
中酰胺基与水分子之间通过氢键作用，使整个聚合
物亲水性增强，从而发生吸水溶胀，使印迹孔穴变
大；当温度大于其 LCST 时，氢键作用逐渐减弱，
同时分子链中疏水性的异丙基作用力逐渐增强 [33] ，

由于疏水作用使得高分子链互相聚集起来，在溶液
2+
图 11 IIPs 对 Ni 准二级动力学吸附拟合曲线
2+
Fig. 11 Pseudo-second-order kinetic curve of IIPs for Ni 中形成疏水层，从而使整个材料团聚在一起发生收
缩现象，印迹孔穴变小。不同温度下印迹孔穴大小
表 2 吸附动力学参数 的不同可引起吸附量的变化。当温度较低时，离子
Table 2 Constants and correlation coefficients for the 印迹材料呈溶胀态，印迹孔穴变大，包裹的 Ni 不
2+
kinetic models
稳定，所以吸附量较低；温度较高时，印迹材料逐
准一级动力学 准二级动力学 2+
渐收缩，印迹孔穴变小，Ni 不易进入空穴内，故
2
q e/(mg/g) k 1 R 2 q e/(mg/g) k 2 R
吸附量下降。
115.10 0.080 0.806 38.46 0.002 0.995 2.6.2 温度对脱除性能的影响
不同温度对 IIPs 脱除 Ni 的影响见图 13。
2+
由准一级动力学吸附动力学拟合曲线（图 10） 由图 13 可以得出，IIPs 在 25 ℃时的脱除率接
2
可知，k 1 =0.080，相关系数 R =0.806，q e =115.10 mg/g； 近 90%，远大于在 50 ℃时的脱除率，这说明在温度
由准二级动力学吸附动力学拟合曲线（图 11）可知， 为 25 ℃、小于 LCST（40 ℃）时，温敏型印迹聚合
2
k 2 =0.002，相关系数 R =0.995，q e =38.46 mg/g。结果 物发生溶胀，印迹孔穴极大扩张，内部的作用位点
证明，准一级动力学模型的相关系数小于准二级动 相互远离，从而使模板离子与聚合物之间的螯合作
力模型。并且由实验得知，印迹材料的饱和吸附量 用减弱，更加容易脱附；当温度在 50 ℃，大于 LCST
为 33.80 mg/g，由表 2 可知，准二级动力学模型拟 （40 ℃）时，温敏型印迹聚合物发生收缩，印迹孔
合的饱和吸附量更接近实验值。所以，推断印迹材 穴变小，其内部的作用位点相互接近，阻碍模板离
料的吸附过程符合准二级动力学模型。 子的脱附。因此，该印迹聚合物对温度具有敏感特