23319.陶瓷中空纖維茶堿分子印跡復(fù)合膜的制備及其分離性能

1、分類號(hào)：TQ028密級(jí)：UDC：華東理工大學(xué)學(xué)位論文陶瓷中空纖維茶堿分子印跡復(fù)合膜的制各及其分離性能葉恰婷指導(dǎo)教師姓名：許振良教授華東理工大學(xué)化學(xué)工程研究所申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)名稱：化學(xué)工程論文定稿日期：20140424論文答辯日期：20140522學(xué)位授予單位：華東理工大學(xué)學(xué)位授予同期：答辯委員會(huì)主席：王輔臣教授評(píng)閱人：李文俊教授楊虎副教授華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁陶瓷中空纖維茶堿分子印跡復(fù)合膜的制備及其分離性能摘要本文采用自由

2、基引發(fā)熱聚合的方法，以茶堿(THO)為模板分子，甲基丙烯酸(MAA)為功能單體，氯仿(CHCl3)為溶劑，7醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑成功在陶瓷中空纖維膜表面覆蓋印跡聚合層，制備出陶瓷中空纖維茶堿分子印跡復(fù)合膜(MIM)，并考察其吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)。然后將制得的膜制成組件，結(jié)合錯(cuò)流過濾的方式，針對(duì)其對(duì)模板分子的識(shí)別性能和分離性能進(jìn)行研究。通過課題實(shí)踐研究，提出目前分子印跡膜制備及應(yīng)用中存在的問

3、題，為其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用提供理論支持。首先，以0【A1203陶瓷中空纖維膜為基膜制備茶堿分子印跡復(fù)合膜，并結(jié)合其專一識(shí)別性能優(yōu)化制備條件。通過吸附結(jié)合實(shí)驗(yàn)，最優(yōu)制備條件確定為配置含10mmolTHO，40mmolMAA，200mmolEDMA和04mmolAIBN的200mL氯仿預(yù)聚液，然后將基膜進(jìn)行表面涂覆3min，放入真空箱中60℃聚合24h，且重復(fù)涂覆聚合兩次。吸附結(jié)果表明，基膜對(duì)THO沒有識(shí)別選擇性，而分子印跡膜對(duì)THO的吸附存在

4、非特異性吸附和特異性吸附兩種吸附類型，且吸附選擇性因子最大值達(dá)194。接觸角、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力學(xué)顯微鏡(AFM)和傅里葉紅外光譜(FTIR)等都說明分子印跡膜表面存在一層l1tm厚的致密印跡分離層。而且，核磁共振波譜(NMR)對(duì)分子印跡聚合物(MIP)和非分子印跡聚合物(NIP)的分析結(jié)果表明，THO分子被成功合成于聚合物中。其次，考察了分子印跡膜對(duì)茶堿的吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)。研究結(jié)果表明，／VlIM對(duì)THO的吸附過程是自

5、發(fā)進(jìn)行，吸附量在前4h迅速增加，之后緩慢增加趨于平衡。并且MAA和THO在自組裝過程中形成了兩類結(jié)合位點(diǎn)。最后，茶堿分子印跡膜的分離滲透應(yīng)用及膜的再生性研究。從滲透實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，茶堿分子印跡膜對(duì)THO的滲透速度大于可可堿(TB)的透過速度，屬于促進(jìn)滲透。此外，相比于基膜，MIM表現(xiàn)出對(duì)THO的特異識(shí)別性和分離性能，分離因子達(dá)263，且再生使用三次后分離效果仍高于基膜。為分子印跡膜的工業(yè)化放大實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：茶堿；分子印跡復(fù)合膜；