Page 99 - 精细化工2019年第8期

第 8 期 高 磊，等: 纳米镍分子印迹催化剂的制备及选择性催化对硝基苯甲醇 ·1587·

全溶解于溶液中混合均匀后，向溶液中通 15 min 氮 经达 到饱和， 说明最佳 配比为 n(p-NBA) ∶
气以排尽三口烧瓶内空气，塞上橡胶塞并密封，然 n(Ni)=2∶1。
后将三口烧瓶置于 65 ℃的油浴锅中反应 24 h。反
应结束后，将聚合物从三口烧瓶中取出，用研钵将
其碾碎成粉末，过筛。然后将过量 NaBH 4 溶解于蒸
馏水中，而后用该 NaBH 4 溶液还原 MIP 催化剂粉末，
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并匀速搅拌，将金属离子化合物中的 Ni 还原成 Ni
纳米粒子，还原反应结束后抽滤。将处理好的聚合
物粉末 放入 索氏提 取器 中，用 V( 乙醇 ) ∶ V( 乙
酸)=9∶1 的混合溶液洗涤 24 h，每隔 6 h 换一次洗
脱液，模板分子除去后再用乙醇清洗一遍。最后将
聚合物放入真空干燥箱中 65 ℃真空干燥至恒重，

所得聚合物为金属负载 Ni 纳米粒子分子印迹催化 图 1 不同 p-NBA 浓度混合液的紫外光谱图
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剂，记为 Ni-MIP。 Fig. 1 UV-Vis spectra of Ni with the addition of p-NBA

为了对比分析 Ni-MIP 催化性能，分别制备了
在六水合硝酸镍溶液（0.2 mmol/L）中加入一
Ni-NIP 和 NIP，其差异在于 Ni-NIP 不添加模板分
定梯度浓度的 AM 溶液（60 mmol/L），观察两者之
子 p-NBA，NIP 不添加模板分子 p-NBA 和六水合硝
间的相互作用对 UV-Vis 光谱的影响，结果见图 2。
酸镍。
由图 2 可知，随着混合溶液中 AM 增加，吸收峰发
1.2.3 催化剂性能测试实验
生偏移，说明两者存在相互作用。结合图 1 结果，
MIC 的催化性能研究体系为 p-NBA 的氧化反 说明 Ni 除了与 p-NBA 之间存在络合作用外，还与
2+
应，以 p-NBA 为底物分子，过氧化氢（质量分数
功能单体 AM 间存在相互作用。由图 2 可以看出，
30%）为氧化剂。室温条件下，将底物分子 p-NBA 在 n(AM)∶n(Ni)=8∶1 后，再增加 AM 溶液的量，
添加到过氧化氢水溶液中，浓度为 0.2 mmol/L，在实 特征紫外吸收峰吸光度增加但其位置不变，说明结
验时每份取 3 mL，MIC 的固液比为 1.0 g/L，通过 构已固定，表明六水合硝酸镍与 AM 计量滴定已经
紫外分光光度计检测底物的吸收峰变化，计算底物 达到饱和，说明最佳配比为 n(AM)∶n(Ni)=8∶1。
浓度变化，求得转化率。

2 结果与讨论

2.1 滴定实验
为实现 MIP 的特异性识别功能，需要形成相应
的印迹空位，而实现印迹空位的关键是模板分子与
功能单体间的自组装，通过两者之间的相互作用，
具有特定功能的基团会被模板分子包裹而整齐地排
列形成一个刚性结构。通过模板分子与金属离子之
间的络合作用使得两者之间形成金属配位键，加固
模板分子与功能单体之间相互作用。通过滴定实验， 图 2 不同 AM 浓度混合液的紫外光谱图
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Fig. 2 UV-Vis spectra of Ni with the addition of AM
确定两两之间在相互作用键最强时配比，从而确定
物质的量之比 [20-22] 。Ni-MIP 制备中，在六水合硝酸 在 p-NBA 溶液（0.2 mmol/L）中加入一定梯度
镍溶液（0.2 mmol/L）中加入一定梯度浓度的 p-NBA 浓度的功能单体 AM 溶液（60 mmol/L），观察混合
溶液（60 mmol/L），观察混合溶液 UV-Vis 光谱变化， 溶液的 UV-Vis 光谱变化，结果见图 3。可以看出，
见图 1。由图 1 可知，随着 p-NBA 溶液的滴加，该 随着着混合溶液中 AM 量的增加吸收峰发生偏移，
混合溶液的吸收峰发生偏移，且吸光度增加。表明 表明两者之间存在相互作用。在 n(AM)∶n(p-NBA)=
Ni 2+ 与 p-NBA 之间发生了络合作用，但当 4∶1 时，再增加 AM 溶液的量，特征紫外吸收峰吸
n(p-NBA)∶n(Ni)=2∶1 时，再增加 p-NBA 溶液的量， 光度增加但其位置不变，说明结构已固定，表明与
特征紫外吸收峰吸光度增加但其位置不变，说明结 AM 计量 滴定 已经 达到饱 和， 说明最 佳配 比为
构已固定，表明六水合硝酸镍与 p-NBA 计量滴定已 n(AM)∶n(p-NBA)=4∶1。