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懸浮聚合反應合成分子拓印高分子用於咖啡因之精密分離
Thesis

懸浮聚合反應合成分子拓印高分子用於咖啡因之精密分離

褚文平
Masters, National Tsing Hua University
2001

Abstract

分子拓印懸浮聚合咖啡因選擇性
日常生活中所喝的茶、咖啡中皆含有咖啡因,而此物對人體具有刺激性。傳統方法將咖啡因移除時亦會將香料移除,故物品會失去原有風味;此處我們利用分子拓印的方法,僅將咖啡因移除。本研究首先針對塊狀聚合、懸浮聚合及溶膠凝膠法所製得之分子拓印高分子進行比較,其所得產物僅懸浮聚合是微珠;塊狀聚合所得產物為堅硬塊狀,欲使用需先經過磨碎及篩選的步驟,且所得顆粒形狀不規則;而溶膠凝膠法所得產物為多孔性塊狀結構,使用時亦需經過磨碎及篩選的步驟。另外在各別或混合之選擇性實驗中,懸浮聚合所得之產物皆有不錯之效果,且其吸附能力亦佳(每克高分子吸附0.397mmole咖啡因),加上製程方面以懸浮聚合為最簡便,且其產物為球狀,故後續研究選擇懸浮聚合作更進一步探討。在懸浮聚合系統中我們採用水為溶劑,並加入聚乙烯醇當穩定劑。由研究結果可發現在轉速為300rpm且Caffeine、MAA與EDMA之莫耳比為0.1:1:1.87時所得之微珠具有較高之吸附力與選擇性,而顆粒平均粒徑為70μm,系統中亦會加入氯仿當造孔劑,由產物之SEM相片可觀察到造孔劑所形成之孔洞;若將模版分子換成比咖啡因小的茶鹼或咖啡鹼進行拓印,則咖啡因會因體積較大而無法進入辨識位置,因而在選擇性測試時造成吸附咖啡因量降低;在拓印過程中模板分子與官能性單體間作用力的強弱亦很重要,故本研究選擇MMA、MAA與4-vinylpyridine三種官能性單體進行探討,結果發現鍵結強弱會直接影響到產物之吸附力與選擇性;本研究所合成之拓印高分子其熱穩定性亦不錯,可耐熱至250℃,真正應用時有一定之可靠度。

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