咪唑类离子液体表面印迹聚合物的合成及分析应用

以咪唑类离子液体为印迹模板，利用分子印迹与硅胶表面接枝技术，制备咪唑类离子液体表面印迹聚合物新材料。利用红外、拉曼、电镜、元素分析、比表面积测定等手段获取这些印迹聚合物的微观结构信息，系统研究它们的物理化学性质、各种分离富集参数以及与离子液体模板作用的类型和方式，考察新材料的微观结构与宏观吸附性能之间的关系，研究它们在组成复杂、基体干扰大的环境、生物等体系中对咪唑类离子液体的特异识别性能。.制备咪唑类离子液体微分离柱和传感器，对其选择性、分离富集特性及各种参数进行测试和优化，并与不同的检测技术（色谱、分子光谱等）联用，探索印迹聚合物在环境样品前处理、咪唑类离子液体传感器中的应用，建立对环境、生物等复杂样品中痕量咪唑类离子液体的快速在线分离分析新方法。

本项目以咪唑及其离子液体为模板，硅胶和高分子材料为载体，制备了10种离子液体表面印迹聚合物。利用多种手段对其表观形貌和微观结构进行表征，研究印迹聚合物对咪唑类离子液体的选择性吸附特性及其物理化学性质和各种分离富集参数的影响，用其制备的固相萃取柱，对环境样品中痕量咪唑类离子液体具有快速选择性分离富集性能。具体研究结果如下：.1. 在热引发聚合过程中，致孔溶剂、聚合温度及时间、反应试剂比例等对聚合物的选择吸附性能有重要影响。模板分子和功能单体之间预聚合是决定印迹聚合物形成的关键，紫外光谱与核磁共振氢谱证实了两者之间通过氢键或静电作用有效地形成了预聚合体。对各种影响因素进行了优化，确保得到的聚合物选择性吸附能力最强。.2. 以修饰硅胶和乙二胺-聚苯乙烯-二乙烯苯为载体，制备了咪唑、四甲基咪唑、[C8mim]Cl、[C2mimOH]Cl、[C2mim]Cl、[C4mim]X (X=Cl、Br、CH3SO3、PF6、BF4)等表面印迹聚合物；利用红外光谱、扫描电镜、核磁共振氢谱、热分析及比表面积测定等手段，获取各印迹聚合物的微观结构信息；依据这些结构信息和模板与功能单体的作用方式，探讨聚合物对模板及其结构类似物的识别机理。.3. 吸附等温线、动力学吸附特征以及选择性吸附等研究结果表明，所制备的印迹聚合物对模板底物的吸附量均明显大于非印迹聚合物，在30分钟左右即可达到吸附平衡，吸附特征符合Langmuir或Freundlich模型的假二级动力学方程；选择性吸附实验表明，这些印迹聚合物能够从多种干扰物中有效地分离并富集模板底物。.4. 将合成的印迹聚合物制备成MIP-SPE微分离柱，并优化影响微分离柱保留性能的各种参数。通过MIP-SPE-HPLC的联合，评估微柱的选择性分离富集性能。结果显示，微分离柱能够有效地将模板底物从复杂基体中分离出来；微分离柱对环境样品中模板底物的回收率达到94%以上；且经过多次循环使用，回收率无明显下降，显示出极强的可循环性和实用性。.5. 作为本项目的拓展，发现了阴离子对离子液体表面印迹聚合物的选择性吸附性能有重要影响，对于碳链相同阴离子不同的咪唑类离子液体而言，阴离子与功能单体之间的氢键作用能力越强，印迹聚合物对其吸附量越大。该结果有望为研究以不同离子液体为模板制得印迹聚合物的选择性吸附性能及其在环境分析中的应用提供重要的基础信息。