β-环糊精基重金属离子吸附树脂的制备及表征
论文采用反相悬浮法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,制备了β-环糊精(β-CD)基金属离子吸附树脂.以对重金属离子Cd2+的吸附容量为评价指标,对聚合反应的反应温度、引发剂用量、交联剂用量、丙烯酸中和度等条件进行优化,确定了最佳聚合反应条件为:AA与AM的质量比为7:1,β-CD与单体的质量比为1:3,丙烯酸中和度为75%,引发剂占单体总质量的0.3%,交联剂占单体总质量的0.04%,反应温度为60℃.在最佳条件下产品对浓度为80mg/L的Cd2+溶液吸附金属离子容量为78.94mg/g,去除率为52.69%,且吸附金属离子后树脂强度良好.采用傅里叶红外光谱(FTIR)和核磁共振(13CNMR)等手段表征产物化学结构;采用环境扫描电子显微镜(SEM)观察吸附重金属离子前后聚集形态变化;对树脂吸附金属离子后形成的络合物进行了X射线能谱测试(XPS);采用差示扫描量热法(DSC)测定产品的热稳定性和分解温度.结果表明:在接枝聚合物的FTIR谱图中-CH2的伸缩振动峰明显增强,出现较强的-C=O和酰胺基中N-H的伸缩振动峰,无-C=C的特征吸收峰,说明β-CD、AA和AM三者之间的聚合反应已发生;13CNMR谱图显示出羧基C=O上碳的特征峰和葡萄糖残基C1~C6的特征峰,进而辅助证明了β-CD、AA和AM三者之间的聚合;SEM显示产品表面有沟壑,不平整,吸液后表现出三维网状结构;XPS谱图表明,置于Cd2+溶液中的树脂上吸附了Cd2+,且树脂在同浓度的Cd2+、Pb2+和Cu2+混合金属离子溶液中存在竟吸作用.
β-环糊精 重金属离子 反相悬浮法 聚合机理
黄占华 徐莉莉 孙标 张斌 于淑娜
东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150040
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2010-07-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)