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离子印迹磁性材料的设计、合成及其在痕量重金属分离富集中的应用
  • 项目名称:离子印迹磁性材料的设计、合成及其在痕量重金属分离富集中的应用
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:21007046
  • 申请代码:B070101
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:胡张军
  • 负责人职称:博士后
  • 依托单位:同济大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

重金属环境污染问题,已经严重危害到生态环境和人类的生命健康,如何快速准确的进行痕量重金属污染指示在污染控制上起着重要作用。这也对分析化学提出了更高的要求分析对象越来越复杂,待检测组分含量越来越低。尽管目前仪器分析方法的发展己经可以达到痕量甚至超痕量水平的准确度,然而对于复杂样品,由于基体效应和干扰物质的存在,直接分析仍很困难。目标物在进行仪器分析前,各种各样的预处理是必不可少。固相萃取技术即是一种高效、可靠的样品预处理方法。本项目主要从该技术所必须的萃取材料设计与合成着手,以提高材料的分离性、选择性及吸附容量为主要指标,拟以纳米磁性材料为内核,带配位功能的有机硅配体为功能性单体,目标重金属为模板离子,采用表面离子印迹技术构筑功能性外壳,制备具有广谱性或专一性的重金属萃取能力的印迹磁性核-壳纳米材料。项目的实现将对重金属污染物检测有较强的科学意义,也将是重金属固体萃取材料发展的重要补充。

结论摘要:

近年来,随着工农业的迅速发展,大量的污染物进入环境,引起环境质量严重恶化,其中重金属污染是最为严重的污染之一。如何对复杂基体中痕量或超痕量重金属的分离以及进行简单、快捷地现场检测是亟待解决的问题。为了提高萃取、富集效果,纳米萃取材料的研制工作已经得到广泛关注,通常它们能表现出较好的萃取性能,但却因为颗粒过于细小容易造成堵塞,影响固液分离的速度,大大降低萃取效率。为了突破固相萃取技术依赖固相萃取装置的限制,磁性材料被开始尝试用于固相萃取材料。这一基于磁性材料的方法的最大好处在于萃取过程中,材料不需要通过微孔拦截,只需在外部磁场的作用,便能快速实现固液分离,大大提高萃取效率。最重要的是可以克服微柱中使用纳米萃取材料容易造成堵塞的问题。本项目正是针对这一科学问题,从纳米萃取材料的设计与制备着手,研究了纳米基萃取材料及其在重金属富集性能方面的构效关系,进一步了解和掌握纳米基萃取材料特性。按项目计划书要求,逐步开展磁性纳米基萃取材料的研究工作,利用磁性材料在外在磁场的作用下的易分离性,以纳米基磁性材料为载体,开发了针对多种有毒重金属的新型磁性吸附、萃取材料。同时,利用表面离子印迹技术控制材料的萃取选择性,系统地研究材料的形态、尺寸对其实际应用性能的影响。合成的材料成功用于重金属的去除及痕量重金属的快速富集检测,性能优于同类材料。并在此基础上成功建立了一些现场快速分析方法,从实验和理论上为痕量重金属磁性萃取材料的开发提供了重要的数据参考。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 5
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