双酚A分子印迹吸附剂研制及在水中选择性识别机理

本项目针对传统分子印迹聚合材料制备复杂及其在水相中识别困难的问题，以双酚A（BPA）为模板，结合表面分子印迹与溶胶-凝胶技术，首次在羧基化硅胶表面合成具有高选择识性能的分子印迹吸附剂。建立制备方法、结构特征及其对印迹分子吸附性能的内在关系，提出BPA分子印迹吸附剂结构调控的关键技术和高效、选择性识别水中BPA或与之具有相似结构的酚类雌激素分离材料的简单构建方法，揭示印迹点位形成机理。通过考察分子印迹吸附剂BPA识别的主要影响因素及吸附过程中印迹材料（固相）、溶液（液相）组成和性质的变化规律，解析其选择性吸附水中BPA的微观机制，结合吸附等温线和动力学特征提出相应的吸附模型；通过测定BPA分子印迹吸附剂和水中其它物质的相互作用，解析其在竞争条件下结合水中BPA的主要途径和作用机制。这些研究为饮用水的高效深度处理提供有效地技术保证。

本项目以BPA和金属钼离子为模板，采用表面分子印迹与溶胶-凝胶技术相结合，在羧基化和氨基化硅胶表面合成了具有较高选择识性能双酚A分子印迹吸附材料（BPA-MIA）和钼离子印迹吸附材料（Mo-IIP）。实现了能够选择性去除水中典型的酚类雌激素双酚A（BPA）和重金属钼离子。探索了印迹吸附材料合成的最佳条件，利用现代分析技术对印迹吸附材料进行了表征。探讨了印迹点位表示方法和形成机理，首次提出用吸附材料表面平均印迹点位数来衡量BPA-MIA的印迹点位数。与非印迹吸附材料对比，对印迹吸附材料吸附影响因素和机理进行了研究。选择结构与BPA类似的多种干扰物质，探讨其在二元及三元混合体系中对BPA的选择吸附性能，分析印迹吸附剂在水中选择吸附机理。选择酚类物质、腐植酸和水中常见的离子作为干扰物，研究BPA-MIA在实际水体中对BPA的吸附性能。选择不同的金属离子和水中常见的阴离子作为干扰离子，进行了单体系和双体系的选择性实验。并对BPA-MIA和Mo-IIP印迹吸附材料的反复利用性能进行了研究。