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有机含氮类聚合物是一种可与某些金属形成螯合配位键特性的分离材料,由于它的高吸附性及高吸附容量,尤其是对贵金属、稀有金属和有毒的重金属离子的选择吸附性,在矿物废水处理、冶金、分析和海洋资源利用等领域都有着广泛的应用价值。利用这类具有分离功能的螯合类聚合物,接枝到硅胶基材表面,形成一种选择性分离材料,这是一条开辟含氮有机聚合物的快速简易的动态吸附分离的新途径。 本论文进行了以SiO2为基质的新型分离材料的研究,主要包括五部分内容: 1.离子分离高分子材料的研究进展; 2.多孔SiO2表面水合技术研究; 3.带Br端基的活性膜/SiO2复合体的合成及表征; 4.以SiO2为基质的含N聚合物复合分离膜的制备; 5.以SiO2为基质的含氮新型分离材料的吸附性能研究。 在论文中,总结了国内外大量文献,介绍了离子吸附分离材料的发展近况,分析了制备有载体的聚合物基吸附树脂的合成方法。研究了基质SiO2的表面处理方法,阐述了微波、等离子体处理后表面羟基含量的变化以及亲和水能力的变化,用XPS研究了SiO2表面结合具有C=C双键的效果。合成了带Br端基的活性膜/SiO2复合体,用IR和X-荧光光谱探讨了其表面的膜结构与溴含量。考察了KH-570用量和PEI用量对树脂性能的影响,指出了在活性膜的制备中KH-570溶液浓度为1.0%,PEI用量为硅胶用量的1.5倍,所合成的复合分离材料性能最佳。 文中以Cu2+为分离对象,用动态法和静态法研究了新型复合分离材料对溶液中Cu2+吸附和解吸以及其再生利用性能。结果表明:静、动态吸附的最大吸附容量可分别达47.1mg/g复合材料,86.6mg/g复合材料,吸附率高达90.2%,再生性能佳。 通过上述研究,可以得到如下结论:以SiO2为基质的含氮新型分离材料的制备 一 达到了预期研究目的,在硅胶的表面通过结合有化学反应活性的活性膜与聚乙烯亚 胺oEI)树脂结合,取得了成功。并且通过性能测试证明,本实验制备的复合出。/PEI 树脂复合分离材料有着优良的吸附性能和最小的中间体环境污染,为以后的投人工 业生产奠定了良好的理论基础。