Verbesserte Selektivität molekular geprägter Polymere basierend auf der synergistischen Wirkung von Wasserstoffbrückenbindung und elektrostatischer Wechselwirkung

Basierend auf der synergistischen Wirkung von Wasserstoffbrückenbindung und elektrostatischer Wechselwirkung, bereitgestellt durch Methacrylsäure und 2-Aminoethylesterhydrochlorid (FM2), wurden neuartige molekular geprägte Polymere (SA-MIPs) entworfen, um ihre selektive Erkennungsfähigkeit zu verbessern. Diclofenac-Natrium (DFC) wurde als Modellmolekül dieser Studie gewählt. Die Wechselwirkung und deren Erkennungsstellen zwischen zwei funktionalen Monomeren und Vorlagen wurden durch Kernmagnetresonanz-Wasserstoffspektroskopie bestätigt. Aufgrund der synergistischen Wirkung von Wasserstoffbrückenbindung und elektrostatischer Wechselwirkung ist der Prägefaktor (IF) der SA-MIPs (IF = 2,26) überlegen im Vergleich zu den entsprechenden monofunktionalen Monomer-Präge-Materialien (IF = 1,52, 1,20) und den Materialien, die zwei funktionale Monomere mit nur einer einzigen Art von Wechselwirkung verwenden (IF = 1,54, 1,75). Die Ergebnisse der selektiven Adsorptionsexperimente zeigen, dass die selektive Erkennungsfähigkeit der SA-MIPs signifikant besser ist als die der anderen vier MIPs, und der Unterschied im Selektivitätskoeffizienten für Methylorange ist der größte zwischen den SA-MIPs und den MIPs, die nur FM2 verwenden, was etwa 70 Mal beträgt. Darüber hinaus wurde die X-ray-Photoelektronenspektroskopie verwendet, um die Wechselwirkung zwischen SA-MIPs und der Vorlage zu verifizieren. Diese Arbeit und ihre Erklärung des Wechselwirkungsmechanismus auf molekularer Ebene wird hilfreich sein für das rationale Design neuartiger MIPs mit höherer Selektivität. Außerdem haben SA-MIPs eine gute Adsorptionsleistung (37,75 mg/g) für DFC in wässrigen Lösungen, die als potenzielle Adsorptionsmaterialien für die effektive Entfernung von DFC aus der aquatischen Umgebung verwendet werden könnten.