壳聚糖/聚苯胺⁃氧化石墨烯尼古丁分子印迹复合材料的制备与吸附性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.07.006

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (7): 32-36.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.07.006

壳聚糖/聚苯胺⁃氧化石墨烯尼古丁分子印迹复合材料的制备与吸附性能研究

魏佳¹, 刘凯¹, 彭丽娟¹, 田阳阳², 赵琳¹, 李艳红³, 杨佩佩⁴, 李松伟⁴(), 陆波⁴

^1.云南省烟草质量监督检测站，昆明 650106
^2.红塔烟草（集团）有限责任公司，玉溪 653100
^3.云南省烟草烟叶公司，昆明 650499
^4.郑州大学，橡塑模具国家工程研究中心，郑州 450001

收稿日期:2024-02-12 出版日期:2024-07-26 发布日期:2024-07-24
通讯作者: 李松伟（1985-），男，副教授，主要从事功能高分子材料和矿物分离提纯研究，lisw@zzu.edu.cn
E-mail:lisw@zzu.edu.cn
基金资助:
中国烟草总公司云南省公司科技计划一般项目(2021530000242041);国家自然科学基金青年基金(52002356)

Preparation and adsorption properties of chitosan/polyaniline⁃GO nicotine molecule⁃imprinted composites

WEI Jia¹, LIU Kai¹, PENG Lijuan¹, TIAN Yangyang², ZHAO Lin¹, LI Yanhong³, YANG Peipei⁴, LI Songwei⁴(), LU Bo⁴

^1.Yunnan Tobacco Quality Supervision and Test Station，Kunming 650106，China
^2.Hongta Tobacco （Group） Co，Ltd，Yuxi 653100，China
^3.Yunnan Tobacco Leaf Company，Kunming 650499，China
^4.National Engineering Research Center for Advanced Polymer Processing Technology，Key Laboratory of Materials Processing and Mold （Ministry of Education），Zhengzhou University，Zhengzhou 450002，China.

Received:2024-02-12 Online:2024-07-26 Published:2024-07-24
Contact: LI Songwei E-mail:lisw@zzu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

采用壳聚糖（CS）和聚苯胺（PANI）与氧化石墨烯（GO）交联构建了抗溶胀性的CS/PANI⁃GO尼古丁分子印迹复合材料。结果表明，其在水中浸泡10 h的溶胀率为2.7 %。该复合材料作为吸附剂对尼古丁的吸附容量达到了198 mg/g。研究了吸附剂的选择吸附能力，对降烟碱和可替宁的吸附选择性系数分别达到了2.9和2.4，表明其具有良好的尼古丁特异性吸附性能。

关键词: 分子印迹复合材料, 尼古丁, 吸附, 壳聚糖, 氧化石墨烯

Abstract:

Chitosan （CS）/polyaniline （PANI）⁃graphene oxide （GO） nicotine⁃imprinted composites with anti⁃swelling properties were prepared through cross⁃linking CS and PANI with GO. The swelling rate of the CS/PANI⁃GO nicotine⁃imprinted composite was 2.7 % after soaking in water for 10 h. Nicotine as an adsorbent exhibited an adsorption capacity of 198 mg/g. Meanwhile， the selective adsorption capacity of the adsorbent was studied， and nornicotinine and cotinine were found to obtain adsorption selectivities of 2.97 and 2.4， respectively， indicating good nicotine specific adsorption performance.

Key words: molecularly imprinted composite, nicotine, adsorption, chitosan, graphene oxide

中图分类号:

TQ 325

魏佳, 刘凯, 彭丽娟, 田阳阳, 赵琳, 李艳红, 杨佩佩, 李松伟, 陆波. 壳聚糖/聚苯胺⁃氧化石墨烯尼古丁分子印迹复合材料的制备与吸附性能研究[J]. 中国塑料, 2024, 38(7): 32-36.

WEI Jia, LIU Kai, PENG Lijuan, TIAN Yangyang, ZHAO Lin, LI Yanhong, YANG Peipei, LI Songwei, LU Bo. Preparation and adsorption properties of chitosan/polyaniline⁃GO nicotine molecule⁃imprinted composites[J]. China Plastics, 2024, 38(7): 32-36.

图/表 6

图1 GO、CS和CS2/PANI⁃GO的FTIR谱图

Fig.1 FTIR of GO， CS and CS2/PANI⁃GO

图2 分子印迹复合材料PANI⁃GO和CS x /PANI⁃GO的溶胀性能

Fig.2 Swelling ratio of molecularly imprinted PANI⁃GO and CS x /PANI⁃GO

图3 pH和吸附时间对GO、PANI⁃GO和CS2/PANI⁃GO吸附尼古丁的影响，以及准一级和准二级动力学模型

Fig.3 Effects of pH and adsorption time on nicotine adsorption by GO， PANI⁃GO and CS2/PANI⁃GO， quasi⁃primary and quasi⁃secondary kinetic models

图4 CS2/PANI⁃GO吸附热力学曲线以及Langmuir模型

Fig.4 CS2/PANI⁃GO adsorption thermodynamic curve and Langmuir model

图5 尼古丁、降烟碱和可替宁在印迹聚合物及非印迹聚合物上的吸附性能

Fig.5 Adsorption properties of nicotine and cotinine on imprinted and non⁃imprinted polymers

全国塑料制品标准化技术委员会再生塑料与应用标准化工作组（TC48/WG4）成立

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壳聚糖/聚苯胺⁃氧化石墨烯尼古丁分子印迹复合材料的制备与吸附性能研究

Preparation and adsorption properties of chitosan/polyaniline⁃GO nicotine molecule⁃imprinted composites

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