基于酚醛樹脂的雙酚A分子印跡微球制備及性能研究.pdf

1、雙酚A作為常見的工業(yè)原材料，普遍應(yīng)用在環(huán)氧樹脂和聚碳酸酯的制備中，然而雙酚A又是典型的環(huán)境激素，會影響人的身體機(jī)能，甚至產(chǎn)生癌變。雙酚A通常富集在水體和食物鏈中，常規(guī)的處理方法難以去除。光催化和吸附是去除雙酚A最有效的方法，穩(wěn)定、無污染、效果好。酚醛微球結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，本身比表面積大，分子印跡技術(shù)的引入利于提高微球的選擇性，具有重要的實(shí)際研究意義。本論文使用分子印跡技術(shù)，首先制備了分子印跡有機(jī)微球(RF-MIP)，對雙酚A的吸附性能進(jìn)行了探究

2、。同時(shí)制備出不同粒徑的RF-MIP微球，探究了粒徑大小對于其吸附雙酚A的影響。其次制備了分子印跡有機(jī)無機(jī)復(fù)合微球(TiO2@C-MIP)，對其降解雙酚A的性能進(jìn)行了探究，同時(shí)研究了不同合成條件對于微球光催化性能的影響。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　1、通過一步溶膠凝膠法，以酚醛作為印跡核體，BPA作為模板分子，溶劑萃取移除模板分子后制備了分子印跡酚醛微球（RF-MIP）。通過透射電鏡(TEM)和熱重分析儀(TGA)等測試手段對其形貌

3、、熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。RF-MIP的尺寸約為450nm，表面略微粗糙，熱穩(wěn)定性好。RF-MIP對于雙酚A的吸附性能優(yōu)良，選擇性和競爭性吸附效果較好，在RF-MIP表面的印跡位點(diǎn)具有特異性識別的能力，重復(fù)利用率較好，RF-MIP對于BPA的吸附符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型和Freundlich熱力學(xué)模型。RF-MIP作為吸附BPA的富集材料，能實(shí)現(xiàn)全反射紅外光譜技術(shù)(ATR)間接檢測BPA的濃度，實(shí)際值與預(yù)測值相關(guān)性較好，最小檢測下限可以達(dá)到10

4、mg/L。通過乙醇和水的比例，制備了不同粒徑的RF-MIP微球，并通過TEM、DLS測試方法對不同粒徑印跡微球的形貌和粒徑分布進(jìn)行了表征。三種RF-MIP微球的粒徑分別為200nm，450nm和750nm，形貌規(guī)整。三種RF-MIP微球?qū)﹄p酚A的吸附都符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，粒徑越小對雙酚A吸附性能越好，可再生性更高。
　　2、通過兩步溶膠凝膠法，以雙酚A為模板分子、酚醛作為印跡球核、鈦酸丁酯為鈦源和交聯(lián)劑，煅燒移除模板分子后制備了

5、分子印跡功能微球(TiO2@C-MIP)。通過過掃描電子電鏡(SEM)、X射線能譜儀(XPS)、X射線衍射儀(XRD)等測試手段對其形貌、元素組成、結(jié)晶性能等進(jìn)行了基本的表征。TiO2@C-MIP微球是草莓形狀的，粒徑500nm左右，銳鈦相的TiO2在微球表面覆蓋均勻，其比表面積較大和熱力學(xué)穩(wěn)定性較好。由于分子印跡技術(shù)在TiO2@C-MIP上產(chǎn)生了特異性結(jié)合位點(diǎn)，TiO2@C-MIP對于雙酚A的吸附性能較好，而且還有競爭性和選擇性移除雙

6、酚A的能力，對BPA的吸附符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型和Freundlich熱力學(xué)模型。同時(shí)TiO2@C-MIP對于雙酚A光催化具有選擇性，降解率高達(dá)94％，重復(fù)試驗(yàn)證明TiO2@C-MIP微球的可再生性強(qiáng)。然后系統(tǒng)地研究了初始原料添加量、煅燒溫度、模板分子添加量、反應(yīng)時(shí)間對制備的微球光催化性能的影響。在擴(kuò)大4倍原料添加量時(shí)，在煅燒溫度550℃，模板分子添加量與交聯(lián)劑添加量的比值1∶10，反應(yīng)時(shí)間14h的情況下，TiO2@C-MIP微球光催化B