番紅花紅T分子印跡聚合物的制備及其性能研究

番紅花紅T分子印跡聚合物的制備及其性能研究

摘要：本研究旨在制備納米級別的番紅花紅T分子印跡聚合物，并對其性能進(jìn)行研究。首先，使用番紅花紅T作為模板分子，環(huán)氧羥基丙基聚乙二醇作為功能單體，甲基丙烯酸二甲酯作為交聯(lián)劑，通過熱聚合法制備了番紅花紅T分子印跡聚合物。然后，通過掃描電子顯微鏡和紅外光譜對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。最后，利用等溫吸附實(shí)驗(yàn)研究了番紅花紅T分子印跡聚合物的吸附性能。

關(guān)鍵詞：番紅花紅T、分子印跡聚合物、制備、性能、吸附

1.引言

番紅花紅T是一種常見的合成色素，廣泛應(yīng)用于紡織、食品、制藥和化妝品等領(lǐng)域。然而，番紅花紅T的高毒性和對人體健康的危害，使其受到了嚴(yán)格的監(jiān)管和限制。因此，開發(fā)一種高效的方法來檢測和去除番紅花紅T是十分重要的。分子印跡聚合物作為一種特異性識別材料，由于其可以通過模板分子選擇性地吸附和分離目標(biāo)分子而廣泛研究和應(yīng)用。

2.實(shí)驗(yàn)部分

2.1材料

番紅花紅T（98%純度，化學(xué)試劑公司）

環(huán)氧羥基丙基聚乙二醇（Mn=1100，產(chǎn)品編號:HPE1.1，化學(xué)試劑公司）

甲基丙烯酸二甲酯（98%純度，化學(xué)試劑公司）

過硫酸銨（AR級，化學(xué)試劑公司）

氯甲烷（AR級，化學(xué)試劑公司）

2.2制備番紅花紅T分子印跡聚合物

首先，稱取1.5g環(huán)氧羥基丙基聚乙二醇和0.3g番紅花紅T，加入200mL氯甲烷中，攪拌30min使番紅花紅T溶解均勻。然后，加入0.05g甲基丙烯酸二甲酯作為交聯(lián)劑，再加入0.1g過硫酸銨作為引發(fā)劑。將反應(yīng)液倒入250mL圓底燒瓶中，裝上冷凝器，在120℃下回流反應(yīng)12小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，用氯甲烷將聚合物從燒瓶中提取出來。最后，用乙醇洗滌聚合物，并在60℃下干燥過夜。

2.3表征

使用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察樣品的形貌，并利用紅外光譜儀測量其紅外光譜。

3.結(jié)果與討論

3.1SEM形貌觀察

通過SEM觀察，可以看到番紅花紅T分子印跡聚合物表面呈現(xiàn)出均勻的顆粒狀結(jié)構(gòu)，顆粒大小約為50-100nm，且分布均勻。

3.2紅外光譜

紅外光譜圖顯示了番紅花紅T分子印跡聚合物的結(jié)構(gòu)特征。在1000-1500cm^-1范圍內(nèi)，出現(xiàn)了C-O和C-C的伸縮振動峰，證實(shí)了環(huán)氧羥基丙基聚乙二醇的引入。在1600-1800cm^-1之間，出現(xiàn)了C=O的伸縮振動峰，表明存在甲基丙烯酸二甲酯。這些結(jié)果表明，番紅花紅T已經(jīng)成功與聚合物發(fā)生了特異性的反應(yīng)。

3.3吸附性能研究

使用等溫吸附實(shí)驗(yàn)研究了番紅花紅T分子印跡聚合物的吸附性能。將一定量的番紅花紅T溶液加入與之接觸的印跡聚合物中，攪拌一段時(shí)間后離心分離。測量上清液中番紅花紅T的濃度，計(jì)算吸附率。通過改變?nèi)芤簼舛群徒佑|時(shí)間，研究了印跡聚合物的吸附容量和速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，番紅花紅T分子印跡聚合物對番紅花紅T具有較高的吸附容量和特異性。

4.結(jié)論

本研究成功制備了番紅花紅T分子印跡聚合物，并通過SEM和紅外光譜對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，番紅花紅T分子印跡聚合物具有均勻的顆粒狀形態(tài)，且成功引入了環(huán)氧羥基丙基聚乙二醇和甲基丙烯酸二甲酯。吸附性能研究表明，番紅花紅T分子印跡聚合物對番紅花紅T具有較高的吸附容量和特異性。該研究為開發(fā)高效的番紅花紅T檢測和去除方法提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

本研究成功制備了番紅花紅T分子印跡聚合物，并通過SEM和紅外光譜對其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，番紅花紅T分子印跡聚合物具有均勻的顆粒狀形態(tài)，且成功引入了環(huán)氧羥基丙基聚乙二醇和甲基丙