以侧链含丝胺酸之螯合树脂.ppt

1、指导含侧链胺酸的鳌合树脂吸附重金属络离子的研究，老师：谢庆东教授研究生： 49640062李政龙. 49640064许诗鸿. 49640066蔡辰鸿.报告日期： 99.11.30， 动机材料实验步骤结论的大量方法提高了生活水平，而重金属子和有关化合物的使用也在持续上升，包括电镀、印刷电极、电池和农药等工业生产过程中产生的废水，大部分含有毒金属子和盐。 由于这些个毒物可直接或通过食物链间接进入高等生物，极微小的重属子可影响生物，而重属子具有生物可积性，危害人的健康和生态环境，因此有效地清除、回收重属子污染物已成为维持生态环境的首要课题之一， 影响蛋白质的身体结构及酶催化剂活性，细胞球失去这一正常

2、功能，前言(二)，螯合型高分子的介绍和分，螯合高分子是指可供给高分子结构的“未共用电子对”(unpairedelectronner ) 的配位共价键(coordinate-covalentbond )和以属子形式形成高分子-属子配合物(macromolecule-metal complexes，简称MMC )的高分子是胺化学基(amines ) 含有螯合型高分子杂喀呖声胺(Heterocyclic amines )含有螯合高分子移相化学基(Schiff base )的含有螯合高分子羧酸化学基的螯合高分子羰基化学基或含有羟基化学基的螯合高分子醚基的含有螯合高分子磷的螯合高分子， 螯合高分子的第二

3、种方式是由“乙烯类螯合单体”反应，亚克力酸(AA )、甲基丙烯酸(MAA )、亚甲基琥珀酸(衣康酸，ITAc )、乙烯咪唑是常见的，这种方法包括螯合化学基第三种方式是将具有螯合能的小分子导入乙烯系单体中是最常见的方法。 由于螯合高分子的应用、螯合高分子具有优异的机械性质和优异的化学稳定性，因此可以自适应改变侧链上的螯合官能化学基和主链结构，并且可以对金属离子具有高选择性和吸附，但具有高功能性的优点，并且作为分析媒介， 螯合属子后高分子-属子配位化合物螯合高分子的应用发展为：重属高分子载体催化剂(3)瓦斯气体薄膜分(4)高分子固体电解质(5)吸附米材的开发、吸附法：通常的吸附剂有活性炭、鳌合树脂

4、、黏土矿物等，它原来是在制备吸附剂后直接吸附属子， 影响改性后增加的吸附能的因素： 1 .搅拌(Agitation):搅拌速度影响膜扩散和孔扩散，进而影响吸附速度。 搅拌速度低时，包围颗粒的液膜变厚，膜的扩散成为速度限制的步骤。 2 .吸附剂的吸附平衡状态主要受吸附剂表面结构的影响，而吸附剂的表面结构与制造的原因、制造方法有关。 因此，比表面积、细孔的大小分布、吸附剂表面的官能化学基和极性都是影响吸附能的主要因素。 (1)比表面积的大小：比表面积及细孔的大小是吸附剂的主要性质，其大小影响吸附的高低及适当的吸附质量。由于吸附是一种表面现象，其吸附容量与表面积直接相关，一般来说，大的表面积，即具有

5、大量吸附萼树脂的活性表面，可以提供的吸附位置越多，越有利于吸附的提高，但云同步的平均孔径越低，前言(3)、(2)细孔的大小和分布：低子相反但是，如果细孔径过小，则存在吸附质扩散到吸附剂狭窄的通路中的问题，相反由于是低吸附，因此如果吸附质的亚尺寸接近或过小于吸附剂的细孔尺寸，则可能吸附效果高。 3 .吸附质(Adsorbate):在鳌合树脂的研究中发现金属的电荷密合影响树脂的吸附能力。 4 .溶液的pH值：吸附重属子时，溶液的pH值对吸附过程有很大影响。 原因氢元件本身带正电，其子半径小，提高电荷密合值，吸附的能量强。 溶液处于低pH时，h浓，可以与属子竞争配位化学基，树脂螯合能力低，溶液的pH

6、高时，重属子与OH-发生沉淀或络合物，树脂的吸附也变低。 另外，溶液的pH值也影响吸附剂的解，进而也影响其吸附。 前言(4)、研究动机，本研究认为具有鳌合树脂吸附和分重属子选择、高吸附，可用于轻量和再生/重观的优点。 用悬浮聚合方式得到交叉型聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(crosslinkedpoly (glycidylmethacrylate )，简称cPGMA )后，将亚克力酸连接到cPGMA的侧链上，得到鳌合树脂，将该树脂应用于回收和分水中的重属子。 缩水甘油基亚克力酸甲酯GMA丝胺酸聚乙烯管二醇二丙烯酸酯PEGDA偶氮腈AIBN聚乙烯醇粉末PVA二甲基甲酰胺DMF环已烷Cyclohexane

7、硝酸铜硝酸镉硝酸银溴化钾元素、材料、仪器设备、 原子吸收光谱仪傅里叶红外光谱仪(FT-IR )的比表面积/空隙及化学吸附分析校正(specificsurfacearea/porosimetrychemisoor bet )扫描电子显微镜cPGMA颗粒的制备-(1)连续相3 g的PVA溶解于蒸馏水150 mL中。 实验工序(1)螯合高分子的合成，(2)取另外的100 ml烧杯，将20 g的GMA、1 g的poly(ethylene glycol) diacrylate、8 mL的环已烷和0.2g的azoisobutyrer混合，(3)将油相的混合液进行工序(1)的续相(4)反应结束后，升温至80

8、并持续20分钟，使cPGMA内的环已烷挥发而形成小孔，为了除去PVA和未反应物而水洗后，用60的电烤箱干燥，得到cPGMA个，鳌合树脂(PSR )的调制： () (2)反应结束后，得到鳌合树脂。 再在去离子水中配合医学超声和吸铁石搅拌方式，进行交叉反观洗涤除去未反应的氨基酸。 最后将这种树脂放入60个真空电烤箱中干燥。 这个鳌合树脂被称为PSR。 吸附单重属子的研究，本研究分别进行了将浓度10 mM的Cu2、Cd2和Ag溶液和PSR吸附到单一属子上的吸附实验。 以相同吸附时间采集PSR吸附的属子溶液，适当稀释后，配合AAs的分析和基于属子参比溶液(浓度：Cu2 :0.153 ppm、Cd2 :

9、0.22 ppm、Ag : 0.33ppm )的定标曲线，得到相同吸附时间，对解吸条件进行研究： (1) 收集吸附后的PSR (即PSR属complex )，混合一盏茶属，室温搅拌2小时，确认所有PSR吸附的属达到饱和，水洗、过、干燥待机。(2)将吸附的属子0.1 g的PSR属子complex放入50 mL的玉米瓶中，加入20 mL、0.5 M的HNO3水溶液，在室温下搅拌进行解吸实验。 (3)经过该解吸时间后，过液适当稀释，用AAs测定解吸后的金属离子浓度，再做评估PSR解吸附子最大的最佳时间。 实验步骤(2)-解吸和再吸附、再吸附的研究： (1)在150 mL、0.5 M的HNO3水溶液中

10、取约1.0 g的psr属子complex。 按照解吸最大的最佳时间进行解吸过程，再经过和一盏茶水洗后，将鳌合树脂放入60个真空电烤箱干燥，得到首次再生的PSR。 (2)将秤量为0.09900.1010 g的初次再生PSR固体装入50 mL的玉米瓶中，混合20 mL、10 mM的附属子溶液，在室温下搅拌80分钟，过滤溶液，得到被再生PSR吸附的附属子溶液。 (3)适当稀释属子液后，用AAs测定其浓度，按照式(2-1)修正再生的PSR再吸附属子的吸附。 (4)将剩馀的最初的再生PSR和一盏茶的金属离子混合搅拌2小时使吸附金属离子饱和后，在步骤(2)中与吸附完毕的金属离子的PSR混合。 水洗后，重复

11、工序(1)、(4)，依次求出第2次再生、第3次再生-等吸附容量。 结果与螯合高分子的合成探讨，本研究以聚乙烯醇粉末(PVA )水溶液为续相，藕能通过溶液的高度黏附防止GMA粘性子在聚合过程中凝聚和凝聚，PEGDA为交联剂，能够有效地防止cPGMA在丝线胺酸作用下发生官能化溶解于水中。 悬浮聚合结束后，进一步将温度提高到80、20分钟，使成型的cPGMA颗粒内的环已烷蒸发，在cPGMA表面乃至内部形成孔，增加可以与金属离子接触的面积。 cPGMA是比较亲油性的材质，考虑到有可能与蚕丝胺酸水溶液接触而发生反应，故添加二甲基甲酰胺(DMF )作为共溶剂，增加两个系统的有效接触，使官能化反应以顺顺利利

12、完成。 在吸附单重属子的研究中，PSR使这3种属子的吸附随萩吸附时间的增加而上升。 另一方面，最初10分钟的吸附增加很明显，约60分钟就能取得平衡，因此，在本论文的其他相关吸附研究中，将吸附时间设为80分钟，确保了吸附平衡。 PSR对Ag、Cu2和Cd2的平衡吸附容量分别为1.92、1.29和1.21 mmol/(g PSR )。 25时，该吸附时间对PSR单独吸附Cu(II)、Cd(II)和Ag(I)的影响。 (初始浓度=10 mM、pH 4)。 同属子浓度对吸附的影响是单一属子在同浓度下的吸附容量。 (吸附条件： 25、pH 4、吸附时间80 min.)在质子浓度小于5 mM时，PSR对质子的吸附大致相同，但在质子的初始浓度小于5 mM时，吸附后的质子溶液