離子印跡聚合物的制備及其對銅(Ⅱ)、鉻(Ⅵ)吸附性能的研究.pdf

1、近年來重金屬在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用愈發(fā)廣泛，隨之產(chǎn)生的重金屬廢水污染問題也日益嚴(yán)重。Cu、Cr等重金屬離子會對人體的骨骼、臟器、神經(jīng)系統(tǒng)等造成極大危害，因此研究開發(fā)高效的重金屬廢水處理技術(shù)具有重要的意義。本論文采用離子印跡技術(shù)，分別制備了Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)離子印跡聚合物，不僅具有高的吸附量，還展現(xiàn)出優(yōu)良的選擇吸附性能。主要工作如下:
　　1、采用溶膠-凝膠技術(shù)，以[3-（2-氨基乙基）氨基丙基]三甲氧基硅烷(AAPTMS)為單體，二

2、價銅離子為模板離子，水為溶劑作為溶劑，原硅酸四乙酯(TEOS)為交聯(lián)劑，制備了Cu(Ⅱ)離子印跡聚合物?？疾炝巳軇╊愋团c體積、單體與模板的比例、交聯(lián)劑體積對制備的Cu(Ⅱ)印跡聚合物性能的影響;并通過掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)和zeta電位對制備的聚合物進(jìn)行表征;溶液濃度、pH值、吸附時間等因素對印跡聚合物吸附性能具有顯著影響，Cu(Ⅱ)-ⅡP的最高吸附量為39.82 mg·g-1;吸附等溫線

3、擬合結(jié)果表明吸附過程符合Freundlich模型，在60 min時達(dá)到吸附平衡，動力學(xué)擬合結(jié)果表明吸附過程符合擬二級動力學(xué)模型;印跡聚合物對Cu(Ⅱ)/Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)/Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)/Co(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)/Cd(Ⅱ)的相對選擇性系數(shù)分別為1.76、25.71、21.94、18.41，經(jīng)過5次重復(fù)利用后，印跡聚合物仍具有較好的穩(wěn)定性和重復(fù)利用性，吸附量下降小于3％。
　　2、采用水熱合成法制備Fe3O4磁性納米粒子

4、，并用溶膠-凝膠法對其表面進(jìn)行改性。通過表面印跡技術(shù)，以Cr2O72-為模板離子，選擇4-乙烯基吡啶(4-VP)作為單體、異丙醇為溶劑，并以偶氮二異丁腈(ABIN)為引發(fā)劑，而二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)作為交聯(lián)劑，制備Cr(Ⅵ)磁性印跡聚合物?？疾炝巳軇╊愋?、Cr(Ⅵ)添加量、交聯(lián)劑體積對制備的印跡聚合物吸附性能的影響;通過透射電鏡(TEM)、紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜(XPS)和熱重(TGA)對聚合物進(jìn)行表征;吸

5、附劑質(zhì)量為10 mg，吸附過程最佳pH=2.0，50 min內(nèi)達(dá)到吸附平衡，最大吸附量為131.40 mg·g-1。吸附等溫線擬合結(jié)果表明吸附過程符合Langmuir模型合，相關(guān)系數(shù)R2=0.9877，即為單分子層吸附過程。吸附動力學(xué)過程擬合結(jié)果表明吸附過程符合擬一級動力學(xué)模型。選取KMnO4、K2CrO4、KAlF4三種陰離子含有金屬離子的鹽，考察印跡聚合物吸附選擇性。印跡聚合物在Cr2O72-/AlF4-和Cr2O72-/CrO42