亚氨乙酸型复合螯合材料的制备及其对重金属与稀土离子吸附性能和吸附热力学研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wdj702
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
亚氨二乙酸基团中含有两个羧基和一个氨基基团,是典型的三齿配位基团,故亚氨乙酸型螯合吸附材料对多种重金属及稀土离子具有很强的螯合吸附作用。本研究将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚合在微米级硅胶微粒表面,然后通过环氧基团的开环反应将亚氨二乙酸基团键合在PGMA大分子链上,制得了键合有亚氨二乙酸基团(IDAA)的复合型螯合吸附材料IDAA-PGMA/SiO2。本文重点研究了IDAA-PGMA/SiO2对重金属及稀土离子的螯合吸附行为,深入地研究了吸附机理与吸附热力学。本文的研究结果在螯合吸附研究方面,尤其在环境保护领域,具有明显的科学意义与参考价值。凭借偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的媒介作用,在溶液聚合体系中,采用“grafting from”法将单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝于微米级硅胶微粒表面,制得了接枝微粒PGMA/SiO2。使亚氨二乙酸二钠与接枝PGMA的环氧基团发生开环反应,将IDAA基团引入接枝微粒表面,制得了复合螯合微粒IDAA-PGMA/SiO2。采用红外光谱(FTIR)法对接枝微粒PGMA/SiO2以及功能微粒IDAA-PGMA/SiO2进行了表征,并采用化学分析法测定了PGMA/SiO2上环氧基团含量,通过称重法测得了IDAA的键合率。结果表明,在接枝聚合过程中,适宜的反应条件为:单体浓度11 mL,引发剂用量1.4%,温度70℃,反应20h,在此适宜条件下,PGMA的接枝度可达23.55g/100g。键合IDAA的反应,需在pH值较高的条件下进行,当pH=12.5时,可制得键合率为70%的功能微粒IDAA-PGMA/SiO2。考察了螯合吸附材料IDAA-PGMA/SiO2对几种重金属离子的螯合吸附行为,深入研究了吸附机理与吸附热力学。研究结果表明,亚氨二乙酸基团与重金属离子之间的配位螯合作用与静电作用的协同,导致IDAA-PGMA/SiO2对重金属离子产生强的螯合吸附作用,尤其对Pb2+离子表现出很强的螯合吸附能力,30℃下吸附容量可达24 g/100g;吸附过程属于焓驱动的放热过程,升高温度,吸附容量减小;在可抑制金属离子水解的pH范围内,介质的pH值越高,IDAA-PGMA/SiO2的螯合吸附能力越强;IDAA-PGMA/SiO2对性质不同的金属离子的吸附性能是有差别的,吸附容量的顺序为Pb2+>Cd2+>Ni2+。本文也考察了螯合吸附材料IDAA-PGMA/SiO2对几种稀土离子的螯合吸附行为,深入研究了吸附机理与吸附热力学。研究结果表明,IDAA-PGMA/SiO2对稀土离子也能产生较强的螯合吸附作用,30℃下对钕离子的吸附容量可达9.5g/100g;吸附过程属于熵驱动的吸热过程,升高温度,吸附容量增大;由于镧系元素的物理化学性质很接近,导致螯合吸附材料IDAA-PGMA/SiO2对几种稀土离子吸附容量几乎相同,缺乏吸附选择性。
其他文献
虚拟现实技术的仿真性特色有利于解决旅游实践教学环境情景化的问题,因此受到国内外学术界的广泛关注。文章通过梳理虚拟现实技术在国内外旅游实践教学中的应用情况,从研究历
<正>意境是中国古典美学的独特范畴,并成为我国不同时代的艺术家进行艺术创作的追求。《美学原理》一书中对意境的阐述是指运用艺术意象,在主客体交融、物我两忘的基础上,将
国家为扶持小型、微型企业的发展,先后出台了一系列税收优惠政策,全国供销合作社系统企业从数量上讲大多数属于这个范围,因此供销合作社广大小微企业应把握好政策定位和历史
花鼓戏作为流传于湖南湖北等省的一种民间音乐,其本身具有一定的价值和意义。但是,随着经济的发展,各种音乐在社会上盛行,花鼓戏作为这种地方戏面临衰亡。为了保护花鼓戏——
目的探讨检测银屑病患者甲襞微循环改变的临床意义。方法选用国产麦赛3-999Ⅱ型微循环显微镜在室温(18~25℃)下观察50例银屑病患者的左手无名指甲襞微循环,同时与20例健康人
目的:探讨真核细胞翻译起始因子4E(eukaryotic initiation factor4E,eIF4E)、细胞周期素1(CyclinD1)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在子宫内膜增生
改革开放二十几年来我国房地产业得到了飞速的发展,但是,超前的市场销售与滞后的、不规范的销售服务之间却存在着突出的矛盾。而行业内明显缺乏解决这一矛盾的长效机制和有效方
在盆栽条件下 ,研究了VA菌根对酸枣实生苗生长和抗旱性的影响。结果表明 ,在土壤相对含水量为 2 0 %、 4 0 %、 6 0 %条件下 ,VA菌根能显著增加酸枣实生苗的生长量 (株高、叶
研究旅游开发对我们人类赖以生存的自然环境可能产生的负面影响是当前旅游研究者所面临的一项迫切任务。欧洲德语国家不但旅游开发早,而且长期以来旅游业相当发达,同时学术界
<正>小额信贷就是将组织制度创新和金融创新的信贷活动与扶贫到户项目有机地结合成一体。所谓小额信贷的可持续性,目前的主流看法是:小额信贷机构本身提供的信贷服务所产生的