化學本科畢業論文開題報告書

時間：2024-07-18 14:09:51 開題報告我要投稿

化學本科畢業論文開題報告書

　　一、選題的根據：

化學本科畢業論文開題報告書

　　1)說明本選題的理論：

　　分子印跡技術【1】是指為獲得在空間結構和結合位點上與某一分子( 模板分子) 完全匹配的聚合物的實驗制備技術。它是通過以下方法實現的: ( 1) 首先以具有適當功能基的功能單體與模板分子結合形成單體-模板分子復合物; ( 2) 選擇適當的交聯劑將功能單體互相交聯起來形成共聚合物, 從而使功能單體上的功能基在空間排列和空間定向上固定下來; ( 3)通過一定的方法把模板分子脫去。這樣就在高分子共聚物中留下與模板分子在空間結構上完全匹配, 并含有與模板分子專一結合的功能基的三維空穴。這個三維空穴可以選擇性地重新與模板分子結合, 即對模板分子具有專一性識別作用。

　　但制得的MIPs 存在粒徑大小不均一、印跡位點分布不均勻、印跡分子包括包埋過深或過緊、傳質速度慢、再生效果差等問題;而表面分子印跡聚合物(SMIPs)(聚苯乙烯)因其識別位點固定在不同載體表面，恰好可彌補其不足【2】。

　　2)實際意義：

　　分子印跡是集高分子合成、分子識別、仿生生物工程等學科優勢而發展起來的一門邊緣學科, 是制備具有識別功能材料的技術. 因具有可預定的選擇性、識別性等優點, 分子印跡聚合物(molecular imprinted poly-mer, MIP)【3】。MIP應用于色譜分離、固相提取、生物傳感器、吸附提純、選擇性催化等眾多領域的研究中。本文主要是研究在中藥分離提取中的應用。

　　二、綜述國內外有關本選題的研究動態和自己的見解

　　1)、1972 年德國的 Wulff首次提出了分子印跡聚合物( molecularly imprinted polymers，MIPs) 的概念，隨著 Wulff、Mosbach等在共價、非共價型分子印跡聚合物制備上的開拓性工作，分子印跡技術得到了迅速發展.【4】

　　2)、分子印跡技術( Molecular Imprinting Technique, MIT)自 20 世紀 70 年代以來發展十分迅猛。特別是1993 年Mosbach 等在Natur上發表有關茶堿分子印跡聚合物( Molecular Imprinted Polymers, MIPs)的報道后, 每年公開發表的論文數幾乎直線上升。如 1992 年為12 篇, 而 1999 年估計為 150篇左右。據Mossbach 的報道, 截止 1998 年底, 公開發表有關 MIT 的論文超過 500 篇。而 1997 年成立的分子印跡協會( Society of Molecular Imprinting, SMI) 的統計表明, 全世界至少有 100 個以上的學術機構和企事業團體在從事 MIPs 的研究及開發工作。目前主要從事 MIT 研究工作的國家有瑞典、日本、德國、美國、英國、中國等十多個國家。國內主要研究單位有大連化物所、南開大學、蘭州化物所、上海大學、軍事科學院毒物所、湖南大學、東南大學、防化研究院等。【5】

　　3)、通過大量的文獻閱讓讀我知道MIT 是一種新的、很有發展潛力的分離技術。由于 MIPs 具有高強度和高選擇性 (即耐熱、耐有機溶劑、耐酸堿)，且與天然抗體相比制備簡單，模板分子可回收重復使用的優點，使得這項技術展現出了很好的發展前景，而且制備容易造價低廉。由于他的有這些優點，在這里我們用它來對丹參素進行分離提純。

　　三、主要內容：

　　1)活化硅膠

　　取40g硅膠先用1 % HF100 mL浸沒放置3 h, 以除去硅膠中少量的無機雜質并增加硅膠表面的羥基數目,漏斗抽濾, 用蒸餾水洗至近中性, 再用1 mmo l/L EDTA-N a2 溶液浸沒3 h, 用蒸餾水洗至近中性, 真空干燥24 h備用。

　　2)乙烯基硅膠的制備

　　取活化硅膠 20 g和 DMF 200mL 放入250 mL三頸燒瓶中, 氮氣保護下, 加入乙烯基三乙氧基硅烷(CG-V151)30 mL, 回流裝置中，100-110 ℃反應16 h, 反應結束后抽濾, 經乙醇洗滌后, 60℃真空干燥, 得乙烯基硅膠, 產率60%。

　　3)印跡材料(-IPs) 的制備

　　稱取5 mmol 丹參素加入50%乙醇水溶液 200 ml，攪拌、溶解后。再依次加入苯乙烯 20 mmol、2 mmol 聚乙二醇400，EGDMA 100 mmol、活化硅膠10 g，過硫酸銨 5 mmol 和溶液通氮氣10 min 后將反應器密封。再超聲10 min，靜置1 h，然后于60 ℃下磁力攪拌反應12 h。聚合物冷卻至室溫。用20%醋酸-甲醇溶液( V/V) 索式提取以除去模板分子及未聚合的功能單體和交聯劑，再用無水甲醇洗脫醋酸，用紫外光譜測定洗脫液成分，收集每次沉淀于90 ℃ 真空干燥24 h，得到MIPs。

　　空白印跡材料( NMIPs) 的制備除不加模板分子外，其他步驟相同。

　　4)吸附性能研究

　　(1)丹參素含量標準曲線：求曲線方程Y=Kx+b，相關系數r等。

　　(2)吸附量—不同濃度的變化關系(靜態吸附)250C，(Q=C0_CV)V/m

　　(3)吸附量隨不同時間的變化關系(動態吸附)250C。

　　(4)吸光度—不同溫度下的變化關系(動態吸附)

　　【注】通過單因數法，控制在單一的條件變化下，用紫外光譜儀測定其吸光度計算出其吸附量然后畫出吸附量隨單一因素的改變的變化曲線，找出最佳的吸附條件。

　　四、研究方法：

　　首先，模板分子與功能單體在溶液中相遇，它們之間通過共價或非共價的相互作用結合形成配合物; 其次，加入合適的交聯劑，使單體、模板分子與交聯劑共聚形成高度交聯的剛性聚合物; 最后，除去聚合物中的模板分子，原來由模板分子所占有的空間形成了一個孔穴，從而得到空間結構和功能與模板分子互補的分子印跡聚合物，在通過單因數法對其吸附性能進行研究，找出其最佳的吸附條件。

　　五、完成期限和采取的主要措施：

　　1)完成期限：

　　4月~5月找指導老師并確定論文的研究方向，查找有關的文獻了解研究內容，

　　5月~7月做完論文的前期實驗(活化硅膠、乙烯基硅膠的制備、印跡材料(-IPs) 的制備)

　　7月~8月完成其吸附功能的測定，并寫完論文的初稿。

　　2)采用措施：

　　(1)為保證按時完成論文我已經申請暑假期間留在學校跟隨老師做畢業論文的相關工作;

　　(2)在空余的時間里我加大了學習的力度大量的閱讀相關的文獻資料，更加嚴格的要求自己;

　　(3)在做論文的工作期間積極的向老師請教不懂得問題，爭取早日完成任務。

　　六、主要參考資料：

　　[1]彭曉霞,遲棟,龔來覲，分子印跡技術在中藥提取分離中的應用[J]

　　[2]柳清香，張勇.膜生物反應器在污水處理中的應用前景[J].工業安全與環保，2003，29(3)：5-8.