含S、N螯合樹(shù)脂的合成及吸附性能研究.pdf

1、螯合樹(shù)脂是一種廣泛應(yīng)用于金屬離子分離、富集領(lǐng)域的重要的功能材料。目前，采用傳統(tǒng)方法制備的螯合樹(shù)脂通常由于功能基密度低顯示出較低的吸附容量。本文中，采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合新技術(shù)（ATRP）制備了兩種新型高吸附容量螯合樹(shù)脂。考察了新型螯合樹(shù)脂對(duì)金屬離子的吸附性能，主要內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　 (1)本文首次以氯甲基化交聯(lián)聚苯乙烯樹(shù)脂(CMCPS)為大分子引發(fā)劑，甲基丙稀酸縮水甘油酯(GMA)為單體，2，2'-聯(lián)吡啶(Bpy)/CuBr

2、為催化劑，采用表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(SI-ATRP)技術(shù)，使甲基丙稀酸縮水甘油酯(GMA)接枝在CMCPS樹(shù)脂表面，制得環(huán)氧聚合物，再將此聚合物與氨基硫脲(TSC)反應(yīng)，制各出氨基硫脲型聚苯乙烯螯合樹(shù)脂(TSC-PGMA-CMCPS)，采用元素分析、紅外光譜、掃描電鏡對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，表征結(jié)果表明樹(shù)脂與預(yù)期結(jié)構(gòu)相符。且經(jīng)計(jì)算得出樹(shù)脂接枝量高達(dá)92.16 mg/m2。吸附測(cè)試結(jié)果表明:樹(shù)脂對(duì)Ag+的吸附量在pH=3時(shí)吸附效果最佳，

3、測(cè)得25℃下樹(shù)脂靜態(tài)飽和吸附容量為298.17mg/g，且樹(shù)脂對(duì)Ag+的吸附容量隨溶液初始濃度增加而增大。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。吸附熱力學(xué)研究表明:吸附過(guò)程與Langmuir和Freundlich方程均呈現(xiàn)良好擬合度。由熱力學(xué)平衡方程計(jì)算可得:△G=-5.282 kJ/mol，△H=175.38 kJ/mol，△S=606.248 J/(mol·K)，表明該吸附過(guò)程是自發(fā)吸熱、熵增加的過(guò)程。
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4、2)本文首次以氯甲基化交聯(lián)聚苯乙烯樹(shù)脂(CMCPS)為大分子引發(fā)劑，甲基丙稀酸縮水甘油酯(GMA)為單體，2，2'-聯(lián)吡啶(Bpy)/CuBr為催化劑，采用表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(SI-ATRP)技術(shù)，使甲基丙稀酸縮水甘油酯(GMA)接枝在CMCPS樹(shù)脂表面，制得環(huán)氧聚合物，再將此聚合物與雙氰胺(D1CY)反應(yīng)，制備出雙氰胺型聚苯乙烯螯合樹(shù)脂(DICY-PGMA-CMCPS)，采用元素分析、紅外光譜、對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，表征結(jié)果表明

5、樹(shù)脂與預(yù)期結(jié)構(gòu)相符。且經(jīng)計(jì)算得出樹(shù)脂接枝量高達(dá)47.78 mg/m2。吸附測(cè)試結(jié)果表明:樹(shù)脂對(duì)Ni2+的吸附量在pH=5時(shí)吸附效果最佳，測(cè)得25℃下樹(shù)脂靜態(tài)飽和吸附容量為112.63mg/g，且樹(shù)脂對(duì)Ni2+的吸附容量隨溶液初始濃度增加而增大。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:吸附過(guò)程更符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。吸附熱力學(xué)研究表明:吸附過(guò)程與Langmuir和Freundlich方程均呈現(xiàn)良好的擬合度。由熱力學(xué)平衡方程計(jì)算可得:△G=-6.407 kJ/