通过数字光处理进行分子打印聚合物的三维打印,用于铜离子封存

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 环境工程 环境工程

背景情况:

• 分子印记聚合物 (MIP) 对于选择性离子封存至关重要.
• 传统的MIP合成方法在结构控制和效率方面可能受到限制.
• 增材制造为制造先进的聚合物材料提供了新的方法.

研究的目的:

• 开发高度结构化的MIP网络,用于使用增材制造进行铜 (II) 离子封存.
• 调查原组合对MIP形态和性能的影响.
• 为了比较3D打印MIP与传统合成MIP的效率.

主要方法:

• 使用可光聚合配方与烯酸单体和不同比例的水/甲醇作为原体.
• 使用增材制造 (三维打印) 来创建MIP.
• 使用电子显微镜描述了MIP形态,并使用X射线光显微镜分析了铜分布.
• 进行了吸附-脱附试验,以评估铜 (II) 离子结合能力.

主要成果:

• 3D打印的MIP显示了类似花菜的多尺度结构,受原体选择和制造的影响.
• 射线光显微镜证实了印刷的MIP中的分层结构和均的铜分布.
• 与散装聚合MIP相比,3D打印的MIP显示铜 (II) 离子吸收效率高达十倍.
• 使用100%水作为原体制造的MIP显示了铜 (II) 离子的最高印记识别能力.

结论:

• 增材制造可以创建高度结构化的MIP,并提高铜 (II) 离子封存的性能.
• 选择的原体显著影响MIP形态和吸附效率.
• 3D打印的MIP是从水溶液中去除重金属的传统方法的有希望的进步.