直鏈型聚苯乙烯基螯合樹脂吸附劑的合成及吸附性能研究.pdf

1、一般來說，含硫、氮等雜原子功能基的螫合樹脂對(duì)重金屬離子都具有很好的吸附性。研究發(fā)現(xiàn)，各種雜環(huán)化合物如吡啶、嘧啶、噻唑等對(duì)金、鈀、銀、汞的螯合能力極高，因此將其負(fù)載到不溶性的聚合物載體上制成螯合樹脂可用于上述金屬離子的分離和富集。在吸附過程中，官能團(tuán)與金屬離子之間的作用以及金屬離子在吸附劑內(nèi)部的擴(kuò)散顯得尤為重要。然而，含硫雜原子的功能基或雜環(huán)化合物的親水性比較差，這無疑降低了此類螯合樹脂對(duì)金屬離子的吸附能力。再者，在一般的的螯合樹脂中，功

2、能基都是通過化學(xué)健直接負(fù)載在聚合物載體上，這樣就使其構(gòu)象調(diào)整受到很大限制，特別是對(duì)一些剛性功能基(如雜環(huán)功能基)來說，在吸收過程中它們很難調(diào)整功能原子的構(gòu)象和位置以達(dá)到對(duì)金屬離子的最大吸附。因此在功能基和聚合物基體之間連接一段“懸臂”，則會(huì)大大提高功能基的柔順性，使其在吸附過程中能自由運(yùn)動(dòng)，調(diào)整構(gòu)象，能更充分與金屬離子接觸從而螯合，而且適當(dāng)?shù)摹皯冶邸辈坏梢愿纳茦渲挠H水性，還可以在樹脂中引入新的功能原子，提高其吸附能力。 本文

3、以氯甲基化聚苯乙烯為樹脂母體，將含氧、含硫雜原子親水性懸臂引入聚苯乙烯母體中，并進(jìn)一步將2-巰基苯并噻唑負(fù)載到聚苯乙烯載體上，對(duì)引入懸臂前后結(jié)構(gòu)的變化對(duì)樹脂的吸附性能的影響進(jìn)行了初步探討。 本論文的第一章為綜述，本章根據(jù)構(gòu)成螯合樹脂母體種類的不同，將其分為天然高分子和人工合成載體兩大類。第一部分概述了自然界中的許多天然高分子可以用來合成螯合樹脂吸附劑，著重介紹了殼聚糖基螫合樹脂吸附劑和纖維素基螯合樹脂吸附劑對(duì)金屬離子的螯合作用。

4、第二部分主要介紹了以人工合成的聚苯乙烯系螯合吸附劑2000年以來的國(guó)內(nèi)外研究情況進(jìn)行綜述。 第二章以大孔氯甲基化聚苯乙烯(氯球)為樹脂母體，合成了含有亞砜及二烯醇的螯合樹脂并進(jìn)行了表征。吸水率實(shí)驗(yàn)表明：亞砜及二烯醇的引入能有效地增加樹脂的親水性。該樹脂對(duì)Hg<'2+>，Ag<'+>，Cu<'2+>，Zn<'2+>和pb<'2+>的最大吸附力量分別為：1.56， 0.75，0.40， 0.12，0.32 mmolg<,-1>，在競(jìng)

5、爭(zhēng)性條件下，對(duì)Hg<'2+>和Ag<'+>有很好的吸附選擇性。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，該樹脂對(duì)Hg<'2+>的吸附在30、35℃下，受顆粒擴(kuò)散控制，而20、25℃下的吸附受液膜擴(kuò)散控制。 第三章以氯甲基化聚苯乙烯為原料，合成了在聚苯乙烯基體和雜環(huán)功能基2-巰基苯并噻唑(MBZ)之間引入聚氧乙烯親水性懸臂的新型螯合樹脂，本文合成的含懸臂及雜環(huán)功能基的螯合樹脂對(duì)Ag<'+>、Hg<'2+>有很好的吸附選擇性，聚合物分子骨架和功能基之間親水性

6、懸臂的引入，能明顯提高樹脂吸附量與功能基含量比值，提高功能基的利用率。第四章通過聚乙烯醇親水性懸臂將2-巰基苯丙噻唑引入到氯甲基化聚苯乙烯中得到一種新的螯合樹脂，并對(duì)其進(jìn)行了表征。該樹脂在大量競(jìng)爭(zhēng)離子的存在下對(duì)Hg<'2+>和Ag<'+>表現(xiàn)出較高的吸附選擇性。Cu<'2+>， Zn<'2+>、Pb<'2+>、Na<'+>、Mg<'2+>、Ba<'2+>、ca<'2+>等干擾離子對(duì)Hg<'2+>和Ag<'+>的吸附及解吸不產(chǎn)生影響，對(duì)H