高等学校化学学报 ›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (11): 2141-2147.

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多壁碳纳米管表面对硝基苯酚印迹复合材料的制备与吸附性能

张华斌1 , 张朝晖1,2, 胡宇芳1, 杨潇1, 聂利华2   

  1. 1. 吉首大学化学化工学院, 吉首 416000;
    2. 湖南大学化学生物传感与计量国家重点实验室, 长沙 410082
  • 收稿日期:2010-03-24 出版日期:2010-11-10 发布日期:2010-11-10
  • 通讯作者: 张朝晖, 男, 博士, 副教授, 主要从事分子印迹研究. E-mail: zhaohuizhang77@hotmail.com
  • 基金资助:

    湖南省自然科学基金(批准号: 08JJ4004)、湖南省科技计划项目(批准号: 2009FJ3009)、林产化工工程湖南省重点实验室开放基金(批准号: JDZ200903)、吉首大学研究生科研创新基金(批准号: JGY200901)和吉首大学校级课题基金(批准号: 09JDY007)资助.

Preparation and Adsorption Properties of p-Nitrophenol Imprinted Materials Based on Multi-walled Carbon Nanotubes Surface

ZHANG Hua-Bin1, ZHANG Zhao-Hui1,2*, HU Yu-Fang1, YANG Xiao1, NIE Li-Hua2   

  1. 1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Jishou University, Jishou 416000, China;
    2. State Key Laboratory of Chemo/Biosensing and Chemometrics, Changsha 410082, China
  • Received:2010-03-24 Online:2010-11-10 Published:2010-11-10
  • Contact: ZHANG Zhao-Hui. E-mail: zhaohuizhang77@hotmail.com
  • Supported by:

    湖南省自然科学基金(批准号: 08JJ4004)、湖南省科技计划项目(批准号: 2009FJ3009)、林产化工工程湖南省重点实验室开放基金(批准号: JDZ200903)、吉首大学研究生科研创新基金(批准号: JGY200901)和吉首大学校级课题基金(批准号: 09JDY007)资助.

摘要: 以多壁碳纳米管表面接枝的L-苯丙氨酸为结合位点, 甲基丙烯酸为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂, 采用沉淀聚合技术, 在碳纳米管表面制备了对硝基苯酚印迹复合材料. 采用红外光谱和扫描电镜研究了该印迹复合材料的结构和形貌, 结果表明, 在碳纳米管表面接枝了一层稳定的印迹材料. 采用高效液相色谱研究了该印迹材料的等温吸附性能, 结果表明, 该印迹材料对模板分子具有较大的吸附容量(Qmax=80.5 μmol/g)和良好的选择吸附性能(选择因子达2.5). 以该印迹材料作为固相萃取吸附剂, 研究了它对对硝基苯酚和其它结构类似物混合溶液的动态吸附性能, 结果表明, 印迹复合材料对对硝基苯酚的吸附容量不受结构类似物浓度的影响, 能较好地应用于对硝基苯酚的分离富集检测.

关键词: 多壁碳纳米管, 印迹, 硝基苯酚, 吸附

Abstract: Novel molecularly imprinted polymers were prepared successfully by employing multi-walled carbon nanotubes(MWNT) as the supported matrix, grafting of L-phenylalanine on the MWNT surface as the binding site, p-nitrophenol as template, methacrylic acid(MAA) as functional monomer and ethyleneglycol dimethyacrylate(EGDMA) as cross-linker. The molecularly imprinted materials were characterized with infrared spectroscopy(IR) and scanning electron microscopy(SEM). The results show that a stable imprinted layer is grafted on the MWNT surface. The static adsorption experiments were also executed. A large adsorption capacity Qmax of 80.5 μmol/g and an excellent selectivity for the template of 2.5 were obtained. As solid-phase extraction adsorbents, the imprinted material was applied to study the dynamic adsorption of p-nitrophenol from a mixture of p-nitrophenol and other structural analogues. The results show that the imprinted materials can apply to the separation of p-nitrophenol from a mixture solution.

Key words: Multi-walled carbon nanotube, Imprinting, Nitrophenol, Adsorption