EDTA螯合樹脂的合成及表征研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鎘污染越來越嚴(yán)重，鎘離子可以在人體的腎臟、肝臟等器官中累積，抑制酶活性，進(jìn)而威脅人們的身體健康。乙二胺四乙酸(EDTA)螯合樹脂是一種環(huán)保、經(jīng)濟(jì)及節(jié)能的功能性高分子材料，作為一種高容量的吸附性高分子材料，EDTA螯合樹脂在濕法冶金、污水處理、土壤活化、醫(yī)學(xué)輔助治療等方面具有十分廣闊的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的螯合試劑相比，EDTA螯合樹脂具有大容量、吸附時間短、污染小、可重復(fù)回收利用等諸多無可比擬的優(yōu)勢，尤其在含有鎘離子的污水處理方

2、面，其優(yōu)勢是其他材料無可匹敵的。
　　將1，2-二乙烯基苯(o-DVB)和溴化二乙烯基苯(DBS)在引發(fā)劑的作用下通過自由基聚合，生成二乙烯基苯-溴化二乙烯基苯共聚物(Poly(DVB-co-DBS))。其中，DBS是由o-DVB在三溴吡啶鎓的作用下溴化改性得到的，該改性過程條件溫和、產(chǎn)率較高，得到的DBS無需單體提純即可用于聚合反應(yīng)。
　　研究了溴化時間、o-DVB與DBS的摩爾比以及引發(fā)劑用量對中間產(chǎn)物Poly(DVB-

3、co-DBS)的產(chǎn)率和粒徑分布影響，確定了合成Poly(DVB-co-DBS)的最佳條件。將Poly(DVB-co-DBS)經(jīng)亞氨基二乙酸二乙酯改性，再依次經(jīng)氫氧化鈉醇溶液水解和鹽酸酸化，最終得到了EDTA螯合樹脂。實驗過程中，研究了酯化改性時間和酯化改性溫度對EDTA螯合樹脂的官能團(tuán)接枝改性影響。通過原子吸收分光光度計檢測了在不同條件下，EDTA螯合樹脂對鎘離子的吸附容量，確定了最佳吸附條件。
　　本文利用紅外光譜研究了o-DV

4、B、DBS、Poly(DVB-co-DBS)、聚二乙烯基苯、EDTA螯合樹脂等產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，通過TG/DSC分析檢測了不同條件下合成出的Poly(DVB-co-DBS)的純度，利用原子吸收分光光度計測定了不同外界條件對EDTA螯合樹脂吸附鎘離子的影響，此外還測試了EDTA螯合樹脂的再生效率和溶脹度。
　　實驗結(jié)果表明:Poly(DVB-co-DBS)的產(chǎn)率隨著溴化時間的延長，先增大后降低，隨原料摩爾比中o-DVB的增加而增大，隨引發(fā)

5、劑添加量的增加而先增加后降低，最大產(chǎn)率為66％，確定了合成Poly(DVB-co-DBS)的最佳條件:溴化時間最佳為45min，o-DVB與DBS的最佳摩爾比為4∶1，引發(fā)劑的最佳添加量為原料o-DVB物質(zhì)的量的4％;EDTA螯合樹脂中羧酸基官能團(tuán)密度隨酯化改性時間的延長和酯化改性溫度的升高而增加，最佳時間為40h，最佳改性溫度為120℃;EDTA螯合樹脂對鎘離子的吸附容量隨溫度的升高而增強(qiáng)，隨吸附時間的延長而增大，隨pH的增大而先增大