Selective Recognition of 2,4,6-Trichlorophenol by Molecularly

Imprinted Polymers Based on Magnetic Halloysite Nanotubes

Composites

Abstrakt:

Magnetyczne nanocząstki zostały sprawnie załączone do kwasu karboksylowego w nanorurkach haloizytu poprzez wysoką temperaturę reakcji ferric triacetylacetonate w 1-metylo2-pyrolidonie. Następnie bazując na magnetycznych nanorurkach haloizytu, cząstki MMIP, magnetyczne molekularnie odbite polimery, zostały zsytezowane dla wybiórczego rozpoznania 2,4,6-trichlorophenol (TCP). MMIP zostały scharakteryzowane przez

XRD

podczerwienią furierowskie FT-IR,

terograwimetrycznie (TGA),

magnetometryczne wibracje,

transisyjną mikroskopię elektronową (TEM),

podstawoą analizę,

spektroposię ramanowską.

MMIP zostało zademonstrowane z odciśniętymi polimerami (5.0-15.0 nm) i poddane testom na magnetyczne własności i trwałość termiczną. Tryb wsadowy absorbsyjny analizucje zostały przewiezione do śledztwa specyficznej równowagi adsorbcyjnej, kinetycznej i selektywnego rozpoznania. Model izotermy Langmuir został dopasowany lepiej do równowagi danych, aniżeli model Freundlich, oraz monopłaszczyznowy model pojemności adsorbcyjnej MMIP (246.73 mg g_-1 at 298 K). Kinetyczne własności MMIP zostały dobrze opisane przez pseudo-drugą-kolejność równania, wstępny wskaźnik adsorbcji, oraz przez połowiczną adsorbcję czasu. Wybiórcze rozpoznanie eksperymentów zademonstrowanego wysokim podobieństwem i selektywnością w kierunku TCP budowę zbliżoną do związków fenolowych oraz wodorowych wiązań pomiędzy TCP oraz metaakrylowego kwasu MAA zostały głównie odpowiedzialne za rozpoznanie mechanizmu. Dodatkowo MMIP mogły być zregenerowane i ich pojemność adsorbcyjna w piątym użyciu wyniosła około 11 % straty w czystym TCP rozwiązanie, około 16,1% straty w współistniejąychc rozwiązaniu związków fenolowych. MMIP przygotowany został z powodzeniem zastsowany w separacji TCP z środowiskowych próbek.

TCP jest bardzo powszechny oraz wykazany przez amerykanów, jako priorytetowa susbtancja zanieczyszczająca w wodnym środowisku. A Chiny dzięki swojej toksyczności, stabilność i bioakumulacja. Źródłami TCP jest spalanie paliw kopalnianianych, spalanie miejskich odpadów i chlorowanie wody zawierająych fenol albo pewne armoatyczne kwasy z nadchlorkami albo podczas dezynfekcji wody. Wydzielanie zanieczyszczonego TCP w śiekach do wodnego środowiska bez adekwatnego leczenia oże doporoadzić do negatywnych efektów w jakości wody oraz może stanowić niekorzystny efekt na ludzki układ nerwowy oraz na wiele problemów drowtnych. W regularnym monitoringu selektywne rozpoznanie i usunięcie źróda chlorofenoli ze złożonego tła w wodnym środowisku jest często wymagane. W ten sposób wielkie znaczenie ma dawanie do rozwoju rozponawania molekularnego i technik selektywnej separacji. Molekularne wpajanie jest dobrze powszechnie uznany i prosta technika do synezowanie molekularnie wpajanie polimerów ze specyficznym molekularnym rozpoznaniem priorytetów. Z powodu chemicznych, mechanicznych i termicznych stabilności razem z wysoką selektywnością dla wzoru molekuł, MIP jest użytkowane do szerokiego wyboru aplikacji, wliczając w to chromatografię, ekstrakcję fazy stałej, kontola uwalniania leku, oraz czujniki urządzeń, gdzie MIP działa jako sztuczny przeciwciało. Poprzez przygotowanie MIP błona na substracie stałego nośnika, nanoszenie powierzchniowej techniki zapewnia alternatywny sposób na polepszenie masowego transferu oraz zredukowania stałego wpędzanie w pułapkę szablonu. W poprzednich badaniach SiO2, TiO2, Fe3O4 były szeroko używane w procesie nanoszenia powierzchni.

Kiedy porównano z typowymi stałymi nośnikami substratów, magnetyczne nanoczśtki MNP of MO (gdzie M to Mn, Co,Ni, albo Fe) były dowiedzione, że są wydajnymi i obiecującymi materiałami. Kiedy MNP są zamknięte wewnątrz MIP, rezultaty magnetycznego molekularnego nanoszenia polimerów (MMIP) potrafią być łatwo zebrane i separacja poprzez zewnętrzne pole magnetyczne bez dodatkowej wirowania albo filtracji, które separują łatwiej i szybciej. Co więcej, MMP nie mogą być selektywnie rozpoznane wór molekuł w skomplikowany tle, ale także posiada więcej naniesionych ubytków wewnątrz polimerowych sieci, z powodu najwyższego stosunku powierzchni do objętości MNP.

Ostatnio w celu uniknięcia wycieku of MNP and kruchości otrzymanych kompozytów magnetycznych, specjalną uwagę skierowano na kombinację nanoczasteczek tlenku żelaza i nanorozmiar materiałów takich jak rurki węglowe CNT. Grupa Vasilios’s zamieściła cząstki magnetytu na CNT za pomocą splatacza molekuł. Grupa Tannenbaum’s opisała a zręczną metodę do ozdobienia CNT z blisko monodyspersyjnymi γ-Fe2O3 magnetyczny nanocząśteczki hematytu przez zmodyfikowanie sol-gel procesu.

Wnioski:

W tej pracy przywiązanie magnetycznycznych nanocząsteczek do HNT poprzez intensywne połączenie było osiągnięte przez termiczną dekompozycję organicznego żelaza takiego jak Fe w obecności karboksylowego HNT. Następnie rozwinęliśmy skuteczną metodę do syntezowania magnetycznych molekularnie nadrukiem polimerów, używając magnetycznego cząstek HNT, jako wsparcie. Przygotowane MMIP wystawione idealnie specyficznemu rozpoznaniu, termicznej stałości oraz nasycenia namagnesowania. Mogły być łatwo odseparowane z zawiesiny poprzez zewnętrzne pole magnetyczne, czołowy do szybki i selektywny rozpoznanie TCP z wodnej związku. Potem MMIP został ponownie użyty i zregenerowany pięć razy, piąte adsorbcyjna pojemność była wciąż świetna. Wierzymy, że te powiechniowe polimery z magnetycznymi kompozytami mogą być jednymi z najbardziej obicujących kandydatów na separatory środowiskowych zanieczyszczeń.