砷離子印跡聚合物的制備及性能表征.pdf

1、離子印跡技術近年來備受關注，且印跡聚合物的種類日益增多，廣泛應用于各種領域。本文利用表面印跡技術，以負載了硝酸鐵的修飾硅膠作為基體，通過功能單體α-甲基丙烯酸與模板亞砷酸根之間的相互作用，在交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯的交聯(lián)作用下制備砷離子印跡聚合物。本次研究使印跡聚合物的種類得到有益的補充，為除砷提供了新方法。
　　 制備條件經單因素分析和正交試驗最終確定的最佳制備條件為:預聚合pH=5，交聯(lián)pH=5.5，功能單體與交聯(lián)劑濃度比

2、為1∶7，洗脫液濃度為1 mol·L-1。而且通過對砷離子印跡聚合物進行的電鏡掃描以及XRD表征對材料有了直觀的認識，并且由于紅外和紫外譜圖中特征峰的變化使得印跡過程得到印證。
　　 砷離子印跡聚合物的吸附條件通過靜態(tài)吸附實驗進行分析。試驗結果確定pH=6為材料適宜的吸附條件，且初始離子濃度為100mg·L-1;隨著吸附體系溫度的不斷升高，材料的吸附量逐漸增大。
　　 在后續(xù)的動力學和熱力學性能研究中，確定在pH=6，T

3、=25℃的條件下進行吸附動力學研究，材料約在6h達到吸附平衡，速率常數(shù)為0.041 h-1，吸附過程可以用準二級動力學方程較好的描述，且在該實驗條件下，印跡聚合物的飽和吸附量約為非印跡聚合物的1.5倍，且吸附過程基本符合Langmuir吸附等溫模型，且該吸附過程吸熱,可以自發(fā)進行。
　　 對砷的特異選擇性是其最大的優(yōu)勢。在單一競爭離子體系中，材料表現(xiàn)出良好的選擇吸附性，尤其在NO3-體系中，選擇系數(shù)為5.09，在混合競爭體系中，

4、選擇吸附性能下降，其中以NO2-的競爭最強，在NO2-濃度小于40 mg·L-l時，其對As(Ⅲ)的競爭性不明顯。材料的經濟性很好，在重復利用材料9次后，其吸附量仍可達到最初的94.78％。
　　 對材料的吸附機理采用Scatchard分析進行研究，分析結果顯示在10～100 mg·L-1的濃度范圍內得到兩條Scatchard直線，表明材料與砷離子存在兩種不同的結合方式。
　　 砷離子印跡聚合物的除砷性能比較理想，有一定