硅膠-聚苯乙烯復(fù)合材料的改性及性能研究.pdf

1、本研究通過對(duì)硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料（SG/PS）改性，合成了四種新型硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料，采用傅立葉變換紅外分光光度計(jì)（FTIR）和熱重分析（TG）等方法進(jìn)行了表征，研究了含有螯合基團(tuán)的三種復(fù)合材料對(duì)金屬離子的吸附性能，并對(duì)復(fù)合材料固體酸進(jìn)行了催化性能方面的研究。主要內(nèi)容如下： ⑴將硅膠/聚苯乙烯（SG/PS）氯磺化，再分別與二乙烯三胺（DETA）和三乙烯四胺（TETA）反應(yīng)，合成二乙烯三胺改性硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料（SG-P

2、S-SO2-DETA）和三乙烯四胺改性硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料（SG-PS-SO2-TETA），通過紅外光譜、熱重分析對(duì)其進(jìn)行了表征，并對(duì)SG-PS-SO2Cl磺酰氯含量，SG-PS-SO2-DETA和SG-PS-SO2--TETA氨基含量進(jìn)行測定。 ⑵研究了二乙烯三胺、三乙烯四胺改性硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料對(duì)Ni2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+、Pd2+、Pt4+、Hg2+、Ag+和Au3+金屬離子的靜態(tài)飽和吸附，對(duì)Au3+、A

3、g+和Hg2+的吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附以及pH值對(duì)吸附量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種材料對(duì)Au3+、Ag+和Hg2+具有較高的吸附量；對(duì)Au3+和Hg2+的吸附過程屬于液膜擴(kuò)散機(jī)理，等溫吸附較好地符合Langmuir吸附模型，而對(duì)Ag+的吸附過程為多重吸附機(jī)理，等溫吸附則更好地符合Freundlich吸附模型；在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，對(duì)Au3+、Ag+和Hg2+的最佳吸附pH值分別為3、4和5；對(duì)Au3+具有較好的吸附選擇性。 ⑶將氨基硅膠/

4、聚苯乙烯（SG-PS-NH2）經(jīng)過重氮化后，與酸性鉻藍(lán)K（ACBK）偶合，合成了酸性鉻藍(lán)K改性硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料（SG-PS-azo-ACBK），并進(jìn)行了紅外光譜和熱重分析表征。研究了SG-PS-azo-ACBK對(duì)Ni2+、Cu2+、Zn2+、pb2+、pd2+、Pt4+、Hg2+、Ag+和Au3+金屬離子的靜態(tài)飽和吸附，對(duì)pd2+、Ag+和Au3+的吸附動(dòng)力學(xué)、等溫吸附以及pH值對(duì)吸附量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)Ag+具有較高的吸附

5、量，較好的吸附動(dòng)力學(xué)性質(zhì)和較好的選擇吸附性；SG-PS-azo-ACBK對(duì)Ag+和Au3+的等溫吸附過程較好符合Laagmuir等溫吸附模型，而對(duì)pd2+的等溫吸附過程則較好符合Freundlich等溫吸附模型。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，對(duì)于Ag+和Pd2+的吸附，吸附量隨著pH值的增大逐漸增大；對(duì)Au3+最佳吸附pH值為3。 ⑷以氯磺酸為磺化劑，將硅膠/聚苯乙烯（SG/PS）磺化，合成磺化硅膠/聚苯乙烯復(fù)合材料（SG-PS-SO3H），并