基于葫芦脲[6]导向的分子印迹聚合物的可控制备及其对含氮有机污染物的高选择性吸附研究

In this project, an excellent CB[6]-directed molecularly imprinted polymer (CB[6]-MIP) will be prepared. And the systematic study of its structure design, controllable preparation, non-covalent surface modification and adsorption performance will also be carried out. Due to the strong interaction between CB[6] and nitrogen-containing organic pollutant template molecules, CB[6]-MIP nanofilms, nanoparticles and bulk gels with controllable size and shape can be prepared by the stepwise polymerization between perhydroxyl CB[6] ((OH)12CB[6]) and other bifunctional monomers, such as dicarboxylic acids, dibromine alkyl and diisocyanate. Based on the supramolecular self-assembly interaction between CB[6] and guest molecule, advanced MIP materials for aqueous system will be obtained after hydrophilic or functional guest molecules are grafted on the surface of CB[6]-MIP. Compared to conventional MIP materials, these CB[6]-MIP materials will be able to overcome some disadvantages, such as slow recombination and non-specific adsorption. As a result, these materials might have broad application prospect in many fields.

本项目拟开发性能优异的CB[6]分子印迹聚合物环境吸附材料，重点对材料设计、可控制备、非共价键表面修饰及污染物吸附效果进行系统研究。项目在全羟基CB[6] (OH)12CB[6]与二元酸、二溴烷烃或二异氰酸酯等进行逐步聚合反应的过程中，利用CB[6]与含氮有机污染物模板分子在水中的超强键合能力进行分子印迹，通过 (OH)12CB[6]导向共价键自组装作用，制备适于水溶液体系，尺寸及形貌可调可控的CB[6]分子印迹聚合物纳米薄膜、纳米微球及体型凝胶。利用材料表面CB[6]与适宜客体的超分子自组装作用，将客体键接的亲水性修饰基团或功能基团固定于CB[6]分子印迹聚合物表面，获得具有多种功能的CB[6]分子印迹聚合物材料。研究所开发的CB[6]分子印迹聚合物将克服模板分子再结合动力学缓慢及水溶液体系非专一性吸附的问题，为获得新型性能优异的分子印迹聚合物材料提供理论基础和实际材料范例。

本项目开发性能优异的CB[6]分子印迹聚合物材料，重点对材料设计、可控制备、结构调控及分子印迹效果进行系统研究。项目以羟基CB[6] 作为功能单体之一，在分别与二溴对二甲苯、二溴戊烷、二溴辛烷等进行逐步聚合反应，在此过程中，加入喜树碱等作为模板分子，制备尺寸及形貌可调可控的CB[6]分子印迹聚合物。利用材料表面未反应的溴，对分子印迹聚合物进行修饰，将荧光分子键合于CB[6]分子印迹聚合物表面，获得具有荧光发光功能的CB[6]分子印迹聚合物材料。该项目利用羟基CB[6]的反应特性，制备具有双键的CB[6]衍生物，并将此单体用于自由基聚合，在聚合物过程中加入甲基橙等作为模板，并选用刺激响应性单体进行共聚，可以获得刺激响应性分子印迹聚合物，对该聚合物进行了详细的研究。