理论与实践
新型疏水缔合水溶性聚合物合成及其多环芳烃富集与检测性能研究
段明江金强王周平(江南大学化学与材料工程学院江苏无锡
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摘要：以N-异内基内烯酰胺、内烯酸异辛酯为单体，聚乙二醇二内烯酸脂为交联单体，通过乳液聚合得到了一种新型交联型殖水缔合水溶性聚合物(PNED)，对其结构进行了表征，详细研究了该聚合物在富集溶液中代表性的多环
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芳烃衍生物(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAHs），苯并花这种物质的影响。荧光光谱结果表明，通过聚合物PNED 的富集，明显提高了甲醇溶液中苯并花的荧光吸收强度，降低了目标物在荧光检测中的检测低限。调整聚合物浓度可以进一步确定苯并芪在溶液中的浓度。
关键调：多环芳烃荧光模交联疏水缔合水溶性
1引言
疏水缔合水溶性聚合物是指在水溶性高分子中含有少量疏水性基团的一类特殊双亲性聚合物，其可在水中自组装成亲疏水微区分离的微纳米聚集体；并可进一步利用其双亲性结构所固有的功能，与水中的疏水/随油性客体之间产生疏水/疏油、静电、氢键等分子间作用力，从而对客体进行高效定向富集1-3。
多环芳烃系列化合物（PolycyelicAromaticHydrocarbons， PAHs)具有强烈的致癌和致畸性(其中以苯并范、苯并荧意等毒性最为强烈），是指由2个或2个以上苯环以线状、角状或筷状排列方式构成的一类有机化合物；该类物质种类繁多、较难生物降解，并广泛分布于各种环境介质中、易于在生物体内富集4。 PAHs广泛分布于各种环境介质中，包括土壤、水、空气等，且易于富集至环境中的疏水性有机物中5。鉴于PAHs可通过食物链等多种方式进人人体，具有“致癌、致畸、致基因突变"等极大危害性，该类物质一直被列为各国有机污染研究的重点。
目前，在双亲性聚合物研究领域，Patricia N.Hurter和T. AlanHalton等设计合成了系列聚环氧乙烷-聚环氧丙烷聚合物，以蔡、芘和菲等三种PAHs化合物为目标富集物，发现聚合物胶束叮以有效富集以上分子，且聚合物结构对多环芳烃的富集效果影响较大6。刘国军等设计合成了水溶性双亲聚合物纳米微球 PCEMA-b-PAA，用于捕获水落液中的疏水性兆分子化合物7。
本文拟设计、合成新型疏水缔合水溶性聚合物，利用疏水缔合水溶性聚合物胶束对水溶液中的PAHs进行高效富集、并以荧光检测为基本检测手段进行检测分析，以期达到对PAHs痕量检测的要求；重点考察该聚合物对苯并花分子的检测效果。以此探究疏水缔合水溶性聚合物结构和胶束性能与多环芳烃富集特征及检测效果的内在关联，“一体化"地完成对PAHs环境危害因子的水溶液富集与痕量检测工作。
2实验部分
2.1仅器与试剂
花(Py)、聚乙二醇二丙烯酸酯(平均分子量575)(PEGDA)、丙
烯酸异辛酯(EHA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、十二烷基硫酸钠(SDS)、过硫酸钾(K2S204)、甲醇、丙酮等均为分析纯，中国国药试剂有限公司产品。苯并芪，分析纯，Sigma-Aldrich公司产品。
红外光谱仪(FTIR)：TJ270-30型，天津分析仪器厂制造； RF530IPC型荧光分光光度计，日本岛津公司；TJ270-30型红外光谱仪，天津分析仪器厂；全数字化核磁共振谱仪(1H-NMR) AVANCEIII400MHz，英国布鲁克公司。
2.2预交联型疏水共聚物PNED的含成
取 3.5 g (0.031 mol)N异内基丙烯脱胺,0.57g (0.0031 mol) 丙烯酸异辛酯、0.35g(0.00155mol)聚乙二醇二丙烯酸酯，加人圆底烧瓶中，用去离子水稀释至物料浓度为50mg/mL的混合溶液，然后再加人2.7g十二烷基磺酸钠和0.39g的过硫酸钾，在 80℃温度下不断搅拌，反应24h，反应结束后，将所得产物进行透析，之后进行冷冻干燥一个星期，得到约4.2名的白色粉末状目标聚合物。将聚合物溶于水中配制不同浓度，为性能表征备用。
2.3疏水缔合水溶性聚合转PNED富集萃并范的性能测试由于多环芳烃随着苯环的增多，其疏水性就会增加.苯并花
难溶解于水中，因此很难直接对其水溶液进行检测。在本实验
我们首先精确配置浓度为2.0mg/mL至1.0x10-3mg/mL系中
列聚合物水溶液，同时选择苯并花甲醇标准液为测试对象。将聚合物水溶渡和甲醇标准液(1.0x10-7mg/mL)以100/1的比例充分混合24小时，然后以荧光光谱扫描为基本手段，考察聚合物浓度变化对苯并花在水溶液中的荧光光谱影响。
3结果与讨论
3.1疏水缔合水溶性聚合物结构讨论及胶束化性能
N-异内基内烯酰胺聚合物为温性聚合物，当温度升至其 LCST(32℃左右)以上时，聚合物就会由亲水转变为疏水。固此我们选择以N-异内基内烯能胺(NIPAAm)为亲水性单体、内烯酸异辛酯(EHA)为疏水性单体、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG-DA)为交联剂、十二烷基磺酸钠(SDS)为乳化剂、过硫酸钾(K2S2O8)为引发