纤维素基分子印迹功能材料_骆微
表面分子印迹技术
表面分子印迹技术
表面分子印迹技术（Surface Molecular Imprinting Technology，SMIT）是一种用于制备具有特定分子识别能力的材料的方法。
它基于分子印迹原理，通过在材料表面形成分子模板和功能单体的反应，来选择性地固化功能单体周围的空间结构。
SMIT 的制备过程通常包括以下步骤：
1. 模板选择：选择目标分子作为模板，它可以是蛋白质、小分子、离子等。
2. 功能单体选择：选择具有与模板分子相互作用能力的功能单体，如与目标分子形成氢键、离子配位等。
3. 反应体系构建：将模板分子与功能单体以及交联剂等混合，并加入适当的溶剂或催化剂。
4. 聚合反应：通过聚合反应，使功能单体与交联剂形成聚合物网络结构。
此过程中，模板分子被固定在聚合物网络中的空位中，形成了分子识别的孔洞结构。
5. 模板去除：通过洗涤、溶解等方法，将模板分子从聚合物网络中去除，留下具有分子识别能力的空位。
6. 材料后处理：对制备好的分子印迹材料进行后处理，如物理或化学修饰，以增强其稳定性和选择性。
通过表面分子印迹技术制备的材料具有高度的选择性和特异性，可以用于目标分子的识别、检测和分离纯化等应用领域。
常见的应用包括生物传感器、分子分离、药物释放控制等。
分子印迹材料的合成及其应用研究
分子印迹材料的合成及其应用研究分子印迹技术是一种基于分子识别原理的高分子材料制备方法。
该技术通过将目标分子与功能单体共聚合成高分子材料，形成一种具有空腔结构的高分子分子印迹材料，能够高度选择性地吸附、分离、检测目标分子。
该技术在生物医药、分析化学、环境监测、食品卫生等方面具有广泛的应用前景。
本文将重点探讨分子印迹材料的合成及其应用研究。
一、分子印迹材料的合成方法分子印迹材料制备方法具有多种方式，其中最具代表性的是热聚合法。
其步骤如下：1.选择功能单体选取具有与目标分子适配的基团的单体，如适配黄酮类化合物的甲基丙烯酸 4-羟基苯甲酯（4-HOPMA）。
2.选择交联剂为保证高分子的力学稳定性，常用交联剂进行交联，常用交联剂如乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）等。
3.形成嵌模复合物将目标分子和功能单体共存于反应混合物中，在一定时间内形成嵌模复合物，该步骤是分子印迹材料制备的关键步骤。
4.形成空腔结构在嵌模复合物中引入交联剂，形成高分子空腔结构。
此时，由于目标分子与功能单体形成相互作用，所以空腔结构体积与目标分子形状相似。
5.除去模板分子使用相应的溶剂除去已形成的分子印迹材料中模板分子。
二、分子印迹材料的应用研究分子印迹技术在医药分析、食品检测、环境污染物检测等领域中是逐渐得到广泛应用的。
1.生物医药领域分子印迹技术在生物医药领域的应用主要体现在分析药物代谢产物、寻找药物靶点、生物诊断等方面。
例如，一项研究中，通过使用PDE4B分子印迹材料实现对PDE4B抑制剂的高效分离和识别。
2.食品卫生领域分子印迹技术在食品卫生领域主要用于食品污染物的检测和食品中添加物的分离。
一项研究中，研制出了橙色三甲氧基硅烷（o-TMOS）共聚合制备的六个农药残留物的分子印迹材料，可实现对污染农产品的高效分离。
3.环境监测领域分子印迹技术在环境监测领域的应用主要包括对水、大气等污染物的检测与处理。
例如，一项研究中，对环境中的离子污染物实现了高效-selective 的去除，利用界面分子印迹技术，通过自组装的方法制备了具有空腔结构的磁性分子印迹材料。
功能纤维素材料在仿生学中的应用研究
功能纤维素材料在仿生学中的应用研究随着工业和科技的快速发展，仿生学越来越被重视并应用到各个领域。
仿生学旨在从生物学中汲取灵感，开发出新的材料和技术，以实现人造制品与自然生物的融合。
其中，功能纤维素材料是一种被广泛研究与应用的材料之一。
纤维素是一种天然高分子化合物，常见于植物细胞壁中。
功能纤维素材料是通过对纤维素进行化学修饰和改性，使其具有特定性质和应用功能的材料。
下面将从三个方面介绍功能纤维素材料在仿生学中的应用研究。
一、仿生材料纤维素分子的结构与自然生物中的纤维、细胞壁等结构类似，因此具有良好的仿生性。
研究表明，功能纤维素材料可以作为生物仿真材料，用于制作人造骨骼、人造心脏瓣膜、仿生机器人外皮等。
对于仿生机器人而言，材料需要具备柔韧性、耐用性和适应性等特性，而功能纤维素材料恰恰具备这些要求，因此适合用于仿生机器人制作。
此外，功能纤维素材料还可以制作成智能材料，进行形状变化与自我修复，以更好地满足仿生机器人的需求。
二、医疗应用功能纤维素材料的特殊性质也适用于医疗应用。
纤维素本身是不溶于水的，但经过化学修饰后可以在水中形成胶体，用于制造人造肝、医用透析膜等医疗器械。
同时，功能纤维素材料还有一定的生物相容性，可以用于组织修复和再生，如骨折修复、软骨修复等。
相比于传统的医用材料，功能纤维素材料具有生物相容性好、可降解、化学反应平稳等特点，因此可以更好地满足医疗应用的需求。
三、环境保护除了上述应用，功能纤维素材料还可以用于环境保护。
例如，将功能纤维素材料用于纺织品生产中，可以制造出阻燃、抗菌、防霉等功能的纺织品。
这样的纺织品在使用时可以减少污染物的排放，起到一定的环保作用。
此外，功能纤维素材料还可以用于生态环境的保护与修复。
例如，将其用于生态水处理系统中，可以吸附废水中的有害物质，净化水源，保护环境。
结语总之，功能纤维素材料在仿生学领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，人们对功能纤维素材料的研究还将继续深入。
分子印迹聚合物的基质
分子印迹聚合物的基质
分子印迹聚合物是一种特殊的合成材料，具有高度特异性的识别能力。
它的制备过程中主要涉及三个关键组分：模板分子、功能单体和交联剂。
首先，选择一个适当的模板分子作为聚合物制备的目标分子。
这个模板分子可以是任何具有特定生物活性或化学性质的化合物，如有机小分子、药物、激素等。
模板分子的选择要根据实际需要，确保聚合物在后续使用中能够准确识别和捕获目标分子。
然后，选择功能单体。
功能单体是构建聚合物骨架的关键成分，它们与模板分子发生相互作用，从而形成特异性的识别位点。
功能单体通常是含有特定功能官能团的单体，如亲合性基团、离子基团等。
这些特定的官能团与目标分子之间存在相互作用，从而实现分子的选择性捕获和识别。
最后，选择适当的交联剂。
交联剂是用来将功能单体连接起来形成高分子网络结构的成分。
它可以是双官能团化合物，通过与功能单体中的官能团反应，形成交联结构。
通过调节交联剂的使用量和反应条件，可以控制聚合物的孔径大小和孔道结构，进而调节聚合物的吸附和识别性能。
综上所述，分子印迹聚合物的制备过程涉及模板分子、功能单体和交联剂三个关键组分的选择和反应。
通过精确控制这些组分的种类和比例，可以制备出具有高度特异性识别能力的聚合物材料。
这些分子印迹聚合物在化学、生物、环境等领域的分子识别、分离和传感等应用具有广阔的前景。
分子印迹聚合物材料的合成与应用研究
分子印迹聚合物材料的合成与应用研究分子印迹聚合物材料作为一种重要的分离技术和分析方法，近年来引起了广泛的关注。
它通过特制的模板分子与功能单体的相互作用，形成高选择性和高专一性的分子识别材料，可用于药物分离纯化、环境监测、化学传感和生物医学等领域。
本文将从分子印迹聚合物的合成和应用两方面进行具体介绍。
一、分子印迹聚合物的合成分子印迹聚合物的合成是通过聚合反应将模板分子与功能单体以及交联剂共同聚合形成的。
首先，在反应体系中加入功能单体和模板分子，并通过一定的反应条件（如温度、pH等）促使它们发生相互作用，从而形成具有特定识别功能的复合物。
然后，加入交联剂，通过交联反应使复合物与聚合物链相互连接，完成聚合过程。
最后，通过去除模板分子，得到具有空位结构的分子印迹聚合物。
在分子印迹聚合物的合成中，功能单体的选择是至关重要的。
一方面，功能单体应具有与模板分子相互作用的特异性，以保证分子印迹聚合物对目标分子的高选择性。
另一方面，功能单体应具有良好的可聚合性和稳定性，以确保聚合反应的顺利进行。
目前常用的功能单体包括丙烯酸类、乙烯类、二烯基苯类等。
二、分子印迹聚合物的应用1. 药物分离纯化分子印迹聚合物在药物分离纯化领域具有重要的应用价值。
通过选择适当的功能单体和模板分子，可以制备出对目标药物具有高选择性的分子印迹聚合物，实现对药物的分离纯化。
这对于提高药物的纯度和效率具有重要意义。
2. 环境监测分子印迹聚合物在环境监测领域的应用也引起了广泛关注。
通过选择适当的功能单体和模板分子，可以制备出对特定环境污染物具有高选择性和高灵敏度的分子印迹聚合物，用于环境监测和污染物的检测。
这对于保护环境和评估环境污染程度具有重要意义。
3. 化学传感分子印迹聚合物在化学传感领域的应用也具有潜力。
通过选择适当的功能单体和模板分子，可以制备出对目标分子具有高选择性和高灵敏度的分子印迹聚合物，用于化学传感和分析。
这对于实现化学分析的高灵敏度和高专一性具有重要意义。
基于分子印迹技术的吸附材料制备与应用进展
２．１ 吸 附 金 属 离 子 最初是 Ｎｉｓｈｉｄｅ［３７］等人用聚 ４－乙 烯 基 吡 啶 作 功
能单体，１，４－二 溴 丁 烷 作 交 联 剂， 制 备 对 印 迹 分 子 Ｃｕ２＋ 具有高 选 择 性 的 金 属 离 子 印 迹 树 脂， 由 实 验结果可知，印 迹 树 脂 对 Ｃｕ２＋ 的 吸 附 量 远 高 于 对 Ｆｅ３＋ 、Ｚｎ２＋ 、Ｃｏ２＋ 的 吸 附 量。Ａｎｄａｃ［３８］等 以 甲 基 丙 烯 酰 基－Ｌ－半 胱 氨 酸 （ＭＡＣ） 作 为 功 能 单 体， Ｈｇ２＋ 为印迹 分 子， 采 用 悬 浮 聚 合 法 合 成 ＭＩＰｓ 微 球，在含有硫脲的０．５ｍｏｌ／Ｌ 盐酸中移除印迹分子 得到 ＭＩＰｓ 微 球， 用 于 吸 附 消 除 人 体 血 清 中 的 Ｈｇ２＋ 。实验结果表明 ＭＩＰｓ微球比 表 面 积 为 ５９．０４ ｍ２／ｇ，直径可 达 到 ６３～１４０μｍ， 膨 胀 比 ９１．５％， 最大吸附容量为 ０．４５ ｍｇ／ｇ，并且可以在 ５ ｍｉｎ内
Ｈｏｓａｍ［３９］用 表 面 印 迹 技 术 制 备 Ａｇ＋ 的 ＭＩＰｓ 膜。该方 法 用 壳 聚 糖 作 功 能 单 体，Ａｇ＋ 为 印 迹 分 子，戊二 醛 为 交 联 剂，利 用 红 外 光 合 成 壳 聚 糖 ＭＩＰｓ膜和壳聚糖／聚乙烯醇 ＭＩＰｓ膜， 并对其进行 吸附性能研究。结 果 表 明，２ 种 ＭＩＰｓ膜 与 非 印 迹 膜 相 比， 对 Ａｇ＋ 的 吸 附 容 量 分 别 从 原 来 的 ７７．８ ｍｇ／ｇ和８３．９ｍｇ／ｇ提 高 到 ９４．４ ｍｇ／ｇ和 １２５ ｍｇ／ ｇ。在反应４０ｍｉｎ时就达到吸附平衡，Ａｇ＋／Ｃｕ２＋ ， Ａｇ＋／Ｎｉ ２＋ 相对选择系数分 别 为 １１．１ 和 １５， 表 明 对其他金属离子的抗干扰性能强，并且此 ＭＩＰｓ膜 易再生，可重 复 使 用 至 少 ５ 次。 占 宝 金 等 ［４０］ 人 用 发酵工业废弃的青霉菌丝体作为吸附介质，以壳聚 糖为功能单体，环氧氯丙烷为交联剂，利用表面印 迹以及膜分离技术制备 ＭＩＰｓ膜。结果表明对 Ｃｒ３＋ 的 静 态 吸 附 饱 和 容 量 达 到 ６５ ｍｇ／ｇ， 对 皮 革 废 水 中 Ｃｒ３＋ 的动态吸附容量可达到２７ｍｇ／ｇ，吸 附 过 程 稳 定 性 好 ， 可 重 复 利 用 ６０ 多 次 。 ２．２ 吸 附 有 机 小 分 子
乙烯基功能化磁性分子印迹聚合物的制备和识别性能研究
６．０５ mg/mL和IF 为IF１．８９,所以选用 APS作为引发 面开始凝聚 而 影 响 MIPs的 吸 附 能 力;当 交 联 剂 加 入
剂,且其投量定为１１．４１ mg.图２(b)给出了体系中淀 为１．３~１．９ mmol时,MIPs和 NIPs的 吸 附 量 和 特 异
粉浓度对吸附量和IF 的影响.投加０．０６μmmol淀粉 到不同体积体 系 时,MIPs的 吸 附 量 和IF 都 随 着 淀 粉
溶于１５mLpH 值 ９．０磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,机械 洗脱 Starch模板分子,直 至 无 多 糖 检 出.非 分 子 印 迹
振 荡１h进行预聚合反应,然后依次加入４０mgFe３O４ 聚合物 Fe３O４＠SiO２—C������C＠NIPs除 不 添 加 Starch
＠SiO２—C ������C 磁 性 硅 球 和 ５ mL４０ mg/mL N,N′Ｇ 亚甲基双丙烯酰胺(MBA)交 联 剂,超 声 ２０ min 后,加
印迹聚合物吸附量和IF 最高,分别为 ９．２７ mg/mL 和 凝聚并降低吸附能力,MBA 的最佳投量 为 ０．５ mmol.
２．２.表明当 淀 粉 浓 度 过 高 时 不 宜 于 模 板 分 子 与 功 能 由图２(e)可知,当载体添加量为２０,３０ mg时,功 能 单
单体之间的空间 排 布,从 而 影 响 分 子 印 迹 聚 合 物 特 异 体和交联剂在载 体 表 面 形 成 印 迹 膜 的 量 过 量,这 时 造
本文以 Fe３O４ ＠SiO２—C ������C 磁 性 微 球 为 载 体, 制备了能够特异性吸附淀粉多糖的乙烯基化双功能单 体 分 子 印 迹 聚 合 微 球 (Fe３O４＠SiO２—C ������C＠ MIPs).
分子印迹材料的制备与应用探索
分子印迹材料的制备与应用探索分子印迹材料是一种以特定分子为模板，通过聚合物或材料组成的人工材料。
这些材料可以根据模板分子的形状和特定功能来选择和识别目标分子。
分子印迹材料的制备与应用在化学、生物医学以及环境科学等领域有着广泛的应用与前景。
在分子印迹材料的制备中，模板分子起着至关重要的作用。
模板分子是用来引导聚合物的自组装，从而形成具有特异性结构的材料。
常见的模板分子包括有机分子、小分子药物、金属离子等。
在制备过程中，需要选择合适的聚合物或材料作为基质，并通过化学反应将其与模板分子结合。
反应条件的控制和选择合适的模板分子可以有效地调控分子印迹材料的结构和性能。
分子印迹材料的应用范围广泛，其中最受关注的是在化学传感器和分离纯化领域的应用。
在化学传感器方面，分子印迹材料可以选择性地响应目标分子的存在，并转换为可观测的信号。
这种选择性使得分子印迹材料在药物检测、环境分析和食品安全等领域具有良好的应用前景。
在分离纯化领域，分子印迹材料可以选择性地吸附目标分子，并在后续的分离过程中实现目标分子的选择性捕获和回收。
这种选择性可以用于分离和富集生物样品中的分子，如药物、蛋白质和DNA等。
与传统的化学合成方法相比，分子印迹材料的制备具有一定的优势。
首先，分子印迹材料可以通过简单的方法制备，例如溶胶-凝胶、聚合物化学等。
其次，制备过程相对简单，不需要复杂的实验条件和昂贵的设备。
此外，分子印迹材料的选择性和特异性可以通过改变材料的成分、模板分子和条件等进行调控。
这种灵活性使得分子印迹材料能够在不同领域和应用中发挥重要作用。
尽管分子印迹材料在许多领域展示了巨大的潜力，但仍面临一些挑战。
首先，制备过程中的选择性和特异性需要进一步提高。
当前的制备方法仍然存在一定的难度，对于一些复杂的目标分子，选择性和特异性还不够理想。
其次，分子印迹材料的再生和回收仍然面临一定的难题。
虽然一些方法已经被提出，但仍需要进一步改进以提高其使用寿命和再生能力。
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研究与开发。因此，关于纤维素相关领域的研究、 其表面进行化学改性与修饰，可以研究与开发出具
开发和应用是林产化学加工工程领域的热点和重 有特殊性能的新型纤维素吸附剂，并为生活生产
点。这一研究同样也会随着新材料技术、新能源技 的各个领域所应用 [1]。如用于废水中金属物质的去
术、纳米技术等高新技术的飞速发展向高效、高 除、各种酶的分离纯化、普通蛋白质的分离纯化等，
·East China Pulp & Paper Industry· Vol.46 NO.4 Aug 2015
·9·
制浆与造纸工艺 PULP AND PAPER TECHNOLOGY
mg/L，平衡吸附时间为 2~3 h 时，ESCA 对盐酸小 共聚物，随后在碱性溶液中用聚乙烯亚胺对共聚物
檗碱的吸附率为 95.28%，平衡吸附容量为 23.82 进行改性制备纤维素吸附剂，对 100 mg/L 的磷酸 mg/g。颜爱等 [6-7] 以改性球形纤维素吸附剂为载 盐溶液去除率可达 99.6%，具有很好的吸附效果。
材料在分离、仿生传感、催化、抗体模拟等领域具 α-CD 为功能单体、MBA 为交联剂，在 Tris 缓冲 有广阔的应用前景 [18]。MIMs 按合成用主要原料可 液 ( pH = 8. 0) 中制得对普匹西林、万古霉素及多
分为合成高分子类 MIMs 和天然高分子类 MIMs。 肽具有选择性的 MIMs。
特异的识别选择性，类似于酶和底物、抗体和抗原 优良的生物相容性和生物降解性，特别适合用作生
的关系，且具有生物活性物质无法比拟的稳定性和 物功能材料。
寿命长等优点。因此它在化学仿生传感器、模拟抗
（3）纤维素来源广泛、可再生，由其制得的
体、模拟酶催化、分离技术等领域展现出了良好的 MIMs 成本相对较低。
且制得的 MIMs 通常不具有良好的生物相容性和生 迹复合物膜。该制备方法可对 MIMs 的结构进行控 物降解性。相比之下，近年以纤维素为基本原材料 制。张茂升等 [25] 还以丙烯酰胺为功能单体、MBA
制备天然高分子类 MIMs 的研究工作，则具有以下 为交联剂，在混合纤维素酯膜表面引发接枝共聚交
剂对 36.7 mg/L 的三氯甲烷去除率为 84.4%。常刚 为吸附剂，研究其对溶液中 As(V) 的吸附性能。
等 [8] 以离子液体为溶剂，在甘蔗渣纤维素表面上
但是目前对于纤维素吸附分离材料的研究主
接枝功能单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯制备出一 要集中在实验室，吸附分离对象较单纯，若要在实 种阴离子吸附材料。胡霄毅等 [9] 以纤维素为母体、 践中应用则普遍存在：（1）纤维素吸附剂对目标
合成高分子类 MIMs 主要是通过功能单体 ( 丙烯酸、
此外，Hattori 等 [24] 还采用硅烷偶联剂将具有
丙烯酰胺等 ) 与交联剂 ( 如 N，N- 亚甲基双丙烯 光引发活性的链引发 - 转移 - 终止剂接枝到纤维
酰胺等 ) 共聚交联制得，但其制备成本相对较高， 素膜表面，采用活性自由基聚合法制得茶碱分子印
的分子间作用，并研究了吸附剂对 Cr(VI) 的吸附 围与交联剂进行聚合，形成三维交联的聚合物网
性能。该吸附剂对 Cr(VI) 的理论最大吸附容量为 络，最后通过物理化学等方法除去模板分子，就获
16.67 mg/g，用 NaOH 溶液作为解吸液，可进行 得了具有对模板分子具有特殊亲和性及识别性孔 吸 附 剂 的 再 生。Tian 等 [15] 以 聚（N，N- 二 甲 基 穴的功能性高分子。
维素 - 甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚物，随后 分子印迹上的开拓性工作 , 这一领域得到了蓬勃发
利用 - 环糊精与季铵盐对共聚物进行改性制备纤 展。
维 素 吸 附 剂 Cell-g-GMA- -CDN+。Gupta 等 [13]
分子印迹技术 (MIT) 是模拟自然界中如：酶
以废橘子皮纤维素为原料，与 Fe3O4 共沉淀制备 磁性纳米吸附剂用于溶液中镉的吸附去除研究。 Kalidhasan 等 [14] 采用微波辐射技术在无溶剂条件
优势 : [19]
联反应制得牛血清白蛋白分子印迹功能膜。
（1） 纤维素大分子链上具有许多可供反应的 3.3 溶胶 - 凝胶法
得奎宁分子印迹复合膜。Zhong 等 [22] 以丙烯酰化
γ-CD 为功能单体、2- 羟甲基丙烯酸乙酯为亲水
3 纤维素基分子印迹功能材料
性单体、1，4- 二丙烯酰基哌嗪为交联剂，在 H2O 和四氢呋喃混合溶剂中，75 ℃下用四甲基乙二胺
近年来，具有特异识别功能的分子印迹聚合 和过硫酸铵引发接枝共聚交联反应制得胆固醇分 物材料 (MIMs) 的研究，在国内外颇受关注。这些 子印迹聚合物材料。Asanuma 等 [23] 还以丙烯酰化
氨基乙基甲基丙烯酸酯）为试剂对纤维素表面进
分子印迹聚合物 (Molecularlymiprintedpolyme
行改性，制备出纤维素阴离子吸附剂，可吸附溶 液中的 F-、AsO2- 和 AsO43- 等阴离子。 Anirudhan 等 [16] 以偶氮二异丁腈为引发剂，N,N’- 亚甲基双
rs,MIPs) 是在结合位点及化学空间结构与某种特定 化合物 ( 模板分子 ) 相匹配的高分子聚合物。分子 印迹技术（MIT）制备的分子印迹聚合物可以在分
硫脲为功能基团合成新型纤维素吸附剂 CMT， 物质的吸附分离没有选择性，当水体中组成成分比
并考察了吸附剂对阳离子染料碱性品红的吸附效 较复杂时，不能达到很好的分离效果；（2）吸附
果。研究结果表明，当吸附平衡时间为 3~4 h 时， 达到饱和的时间较长等缺点。基于以上问题，探索
CMT 在最佳吸附条件下对碱性品红的吸附率达到 一种高选择性和高分离效率的新型纤维素吸附剂 了 92%，具有良好的吸附性能。王敏敏 [10] 以纤维素、 成为一种必然趋势。
为，其结果常常导致聚合产物呈现宽分布，分子 以戊二醛为交联剂制得二丁基锡分子印迹材料。
量和结构不可控，有时甚至会发生支化、交联等， 3.2 接枝共聚法
从而严重影响聚合物的性能。原子转移自由基聚合
纤维素具有易于化学改性的特点，可通过多
（atom transfer radical polymerization，ATRP）， 种方法进行接枝共聚交联。最简单的方法就是直 是近几年发展起来的一种活性聚合技术，与其他活 接加入引发剂引发接枝共聚交联。张春静等 [21] 还
注可再生木质纤维素类生物质资源的开发和利用。 多优点，还因为纤维素的多种存在形式，如粉状、
生物质资源的开发利用被认为是解决石化资源日 片状、膜状等。纤维素表面存在大量的活泼羟基，
益枯竭和环境问题的有效途径。大自然赐予人类最 一方面降低了纤维素的分解温度和溶解能力，限制
丰富的可再生资源是纤维素类物质。纤维素是农林 了纤维素的应用；另一方面通过化学改性纤维素，
与底物、抗体与抗原等的分子识别作用，以目标 分子为模板分子制备对该分子具有特异选择性识 别功能的高分子印迹聚合物 (Molecularly Imprinted
下用碘化四丁铵 (TBAI) 与纤维素进行反应制备 Polymers，MIPs) 的一种技术：即选用能与模板分
纤维素吸附剂。实验研究了 TBAI 与纤维素之间 子产生特定相互作用的功能性单体，在模板分子周
究的重点。
的研究得到极大关注和发展。
刘以凡等 [5] 以马尾松硫酸盐浆纸浆纤维素为
1 纤维素改性
原料，利用热溶胶转相法，在纤维素再生过程中
将荆树皮栲胶包埋在纤维素基体上，制备出包埋
纤维素本身具有无毒、抗水性强、可再生和 型球形纤维素吸附剂 ESCA，并考察其对盐酸小檗
可生物降解等优点，是植物细胞壁的主要成分，其 碱的吸附效果：当盐酸小檗碱初始质量浓度为 200
丙烯酰胺为交联剂，制备纤维素 -g- 表氯醇接枝 子水平上对物质进行选择性识别，其内部的印迹孔
·10·
2015年8月 第46卷 第4期 ·华东纸业·
PULP AND PAPER TECHNOLOGY 制浆与造纸工艺
穴对模板分子不仅具有优良的结合性能，而且具有
（2）以纤维素为基本原料制得的 MIMs，具有
研究显示，在吸附平衡时间为 2~3 h 时，纤维素 合成抗体的设想。虽然这一设想并不可行 , 但却是
吸 附 剂 对 氧 化 苦 参 碱 的 吸 附 容 量 为 9.56 mg/g。 对分子印迹技术最初的描述。到了 20 世纪 70 年 Yanmei Zhou 等 [12] 以 硝 酸 铈 铵 为 引 发 剂 制 备 纤 代 , 随着 Wulff 和 Mosbach 等人在共价和非共价型
关键词：纤维素 分子印迹 功能材料
0 前言
主要来源于棉花、麻、谷类和其他高等植物。纤维
素的衍生物，如纤维素酯、纤维素醚以及接枝共聚
随着全球经济和工业的高速发展，煤、石油、 物等均可通过纤维素化学改性后合成。纤维素的潜
天然气资源被大量消耗，促使人们高度重视和关 在使用价值相当广泛，不仅因为纤维素本身的诸
PULP AND PAPER TECHNOLOGY 制浆与造纸工艺
纤维素基分子印迹功能材料
骆 微 1,2 叶晓霞 1,2 林春香 1,2
（1. 福州大学环境与资源学院， 福建 福州 350118； 2. 福建省生物质资源化技术开发基地， 福建 福州 350108）
摘 要：纤维素基分子印迹功能材料因原料来源广泛、生物相容性和生物降解性好等优点，近年来 引起国内外广泛关注。综述了纤维素改性及分子印迹技术的研究，介绍了利用纤维素制备分子印迹功能 材料的主要方法，包括直接交联法、接枝共聚交联法和溶胶 - 凝胶技术。最后对其未来的发展进行了展望。
体，通过液相还原法，将零价 Fe 负载在改性纤维 以 0.1 mol HCl 为解吸液，吸附 - 解吸循环六次后
素吸附剂表面，成功制取还原性球形纤维素吸附剂 仍然具有较好的吸附效果，显示良好的再生性能。 MSCB-Fe，在平衡时间约为 3 h 左右时，该吸附 Pehlivan 等 [17] 以水合氧化铁处理过的蔗渣纤维素