P(AMPS—co—AA)超大孔凝胶合成及吸附重金属离子.pdf

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1、68工程塑料应用2011年，第39卷，第l0期P(AMPS—CO—AA)超大孑L凝胶合成及吸附重金属离子冰李云龙欧阳娜张青海柯爱茹林松柏(黎明职业大学轻纺工程系，泉州362000)摘要以2一丙烯酰胺基．2一甲基丙磺酸和丙烯酸为原料，合成了P(AMPS．CO．AA)大孔吸附凝胶，通过傅立叶红外和扫描电子显微镜对材料进行表征，探讨了对Fe、Pb和Cu三种重金属离子的吸附性能。结果表明，凝胶对Fe¨的吸附效果最为理想，吸附容量和脱除率分别达到4．2mmol／L和90．5％，Pb为2．5mmol／L和81．2％，Cu最差，仅为2．1mmol／

2、L和69．3％。关键词吸附重金属大孔凝胶2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸丙烯酸伴随着电镀、制革、采矿、炼钢、染色等行业的大用仪器有限公司；力发展，重金属污染已严重威胁人类健康及其它生真空干燥箱：ZF-6020型，上海精宏实验设备有物生存。因此，对金属离子废水的治理近几年来已限公司。成为研究热点。。超大孔水凝胶是指孔径远大于1．3P(AMPS．CO．AA)超大孔吸附材料的制备微孔(10～100nm)和大孔(0．1—10Ixm)范畴的一准确称取一定量AMPS加入装有搅拌装置的烧种吸附性材料，不仅是一种重要的吸水及环境响应杯中，加入适量去离子

3、水溶解，依次加入引发剂、交材料，还是一种高效的重金属离子的富集、分离及回联剂和泡沫稳定剂，开动搅拌器，搅拌至完全溶解，收的材料，具有广泛应用价值。成孔方法有冷冻干加入一定量的AA，再充分搅拌至均匀状态，室温下燥法、模板法、热致相分离法、生孑L剂法引、向混合溶液中滴加NaCO，饱和溶液，控制滴加速发泡法(泡沫分散聚合法)¨]。度，发生泡沫化和凝胶化现象，直至完全形成胶体笔者以2一丙烯酰胺基-2．甲基丙磺酸(AMPS)和状，静置5min后制得粗样，将粗样浸泡于无水乙醇丙烯酸(AA)为原料，制备了共聚型P(AMPS—CO-中，24h后取出样

4、品，放人到冷冻干燥机中干燥即AA)超大孔水凝胶，并针对Fe¨、Cu和Pb¨三种可获得P(AMPS．CO．AA)超大孔吸附材料。重金属离子的吸附性能进行评价。1．4重金属离子标准曲线测定1实验部分分别配制不同浓度的Pb、Fe¨、cun溶液，以1．1原材料试剂空白为参比溶液利用原子吸收分光光度计在各AMPS：化学纯，山东寿光市煜源化学公司；种金属的最大吸收波长处测定各溶液的吸光度，以丙烯酸(AA)、无水碳酸钠(NaCO)：分析纯，吸光度对Pb“、Fe¨、cu溶液的浓度作图，分别绘广东西陇化工厂；制Ph¨、Fe¨、Cu的吸光度一浓度的标准曲

5、线，并Ⅳ，Ⅳ一亚甲基双丙烯酰胺(MBA)：化学纯，国药拟合成线性关系式。标准曲线见图1一图3。集团化学试剂有限公司；四甲基乙二胺(TMEDA)：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；过硫酸钾(KPS)：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；十二烷基磺酸钠：化学纯，广东西陇化工厂。1．2仪器及设备傅立叶红外光谱(PrIR)仪：Nexus-470型，美国图1Pb离子吸光度标准曲线Nicolet公司；扫描电子显微镜(SEM)：JSM-5600LV型，日本福建省自然科学基金项目(2009J01319)、泉州市优秀人才培电子公司；养专项(IOAO1)、

6、泉州市科技重点项目(2009Z60)原子吸收分光光度计：TAS-986型，北京普析通收稿El期：2011—08-02李云龙，等：P(AMPS一(30-AA)超大孔凝胶合成及吸附重金属离子69能有很大的影响，AMPS用量(占总单体质量比)对大孔凝胶的吸附性能影响如图4、图5所示。从图4、图5可以看出，随着AMPS用量的增加，吸附容量和脱除率均呈现单曲线的变化趋势，这主要是由于AMPS带有一个强离子基团一S0H，一方面，对金属阳离子具有强烈的吸附作用，提高了吸附能力，另一Fe]+浓度／mg·L方面，与金属阳离子形成强酸弱碱盐，促进水解，削

7、图2Fe“离子吸光度标准曲线弱了吸附效果，因而在AMPS用量较小的情况下，前0·8者占据主导作用，AMPS用量为40％时达到最佳的吸附效果，再增加AMPS用量，水解反应更加明显，0．6吸附效果也随之减弱。对比三种离子的吸附效果，o．Fe“离子最佳，Pb“次之，Cu“最差，同时AMPS用量对Fe¨离子的吸附性能的变化值比另两种离子O_2来得大，表现出更具有敏感性，这可能是由于Fe¨0。o0价态更高，也更容易水解的原因。cr浓度／mg·L45图3Cu离子吸光度标准曲线品经过线性拟合结果为：Ap6=0．00462+0．02525C尸6(1)

8、l＼A=0．03844+0．09533Cn(2)蓝Ac=0．0625+0．204Cc~(3)式中：为吸光度；C为浓度。0204060AMPS用量／％1．5金属离子吸附容量和脱除率的测定_一Pb2_；▲一Cu2：●一Fe取