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《多齒狀配體修飾硅膠的合成及其對(duì)重金屬吸附性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要環(huán)境重金屬污染形式日益嚴(yán)峻，如何對(duì)其進(jìn)行有效的治理引起了人們的廣泛關(guān)注。其中重金屬吸附法具有操作簡(jiǎn)單、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)而使用廣泛。脂肪多胺類螯合吸附劑對(duì)金屬離子具有較好的吸附性能，而且還可以利用胺基進(jìn)一步衍生交聯(lián)其他功能基團(tuán)（酯基、羧基等），獲得性能更佳、特異性更強(qiáng)的螯合吸附劑。將長(zhǎng)鏈狀脂肪多胺鍵合到硅膠表面的研究已有報(bào)道，但不同研究者合成的不同鏈長(zhǎng)脂肪多胺修飾硅膠對(duì)金屬離子吸附的選擇性規(guī)律不盡相同，甚至有很大差異，還有待于深入研究。鑒于脂肪多胺修飾硅膠以胺基作為唯一的螯合功能基團(tuán)，結(jié)構(gòu)較為
2、簡(jiǎn)單、所含配位原子單一，尚需進(jìn)一步修飾其它功能基團(tuán)以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。在其表面進(jìn)一步接枝多齒狀配體能夠顯著提高對(duì)重金屬離子的螯合吸附能力，目前已有相關(guān)報(bào)道，但是利用胺化硅膠分別接枝丙烯酸甲酯基、羧甲基和二硫代胺基甲酸等3種多齒狀配體尚缺乏系統(tǒng)的研究，特別是利用脂肪多胺修飾硅膠表面的伯胺接枝水楊醛后，再利用其仲胺分別接枝丙烯酸甲酯、羧甲基和二硫代胺基的研究目前還未見報(bào)道。鑒于此，本文以硅膠為固相載體，不同鏈長(zhǎng)的脂肪多胺為修飾基團(tuán)，合成4種脂肪多胺修飾硅膠，研究了對(duì)重金屬的吸附性能，并篩選出2種對(duì)重
3、金屬離子具有較大吸附量的胺化硅膠（二乙烯三胺化硅膠和四乙烯五胺化硅膠）。接著分別以這2種胺化硅膠以及這2種硅膠接枝水楊醛后的產(chǎn)物為起始材料，在其表面分別引入丙烯酸甲酯基、羧甲基和二硫代胺基甲酸，共合成12種含有多齒狀功能基團(tuán)的螯合吸附材料，比較研究其對(duì)重金屬離子的吸附性能，篩選出對(duì)特定重金屬離子具有較大飽和吸附量和較強(qiáng)親和力的材料SG-TSD，比較了其和2+常用吸附劑（活性炭和膨潤土）對(duì)Hg吸附能力的強(qiáng)弱，并對(duì)其用于環(huán)境重金屬污染治理進(jìn)行了初步探索。本文研究的主要內(nèi)容及結(jié)果如下：（1）分別合成了乙
4、二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺修飾硅膠。2+2+2+4種胺化硅膠對(duì)Pb的吸附量大于Cu和Zn的吸附量，最適pH為4~6。4種2+胺化硅膠對(duì)Pb的吸附動(dòng)力學(xué)過程良好地符合Boyd液膜擴(kuò)散和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附熱力學(xué)過程良好地符合Langmuir模型。隨著脂肪多胺鏈長(zhǎng)的增加，42+2+種胺化硅膠對(duì)Pb的吸附速率和吸附量呈現(xiàn)“奇數(shù)胺”增強(qiáng)效應(yīng)，對(duì)Pb吸附I萬方數(shù)據(jù)華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文的親和常數(shù)則依次減小。（2）以二乙烯三胺化硅膠和水楊醛化的二乙烯三胺化硅膠為起始材料，以丙烯酸甲酯基、羧甲基和
5、二硫代氨基甲酸作為修飾基團(tuán)，合成了6種含有多齒2+2+2+2+2+狀功能基團(tuán)的吸附材料，它們對(duì)Pb、Hg、Cu、Zn和Cd的均有吸附作用。2+2+其中，2種含有二硫代氨基甲酸的材料（SG-AD和SG-ASD）對(duì)Pb和Hg的吸附動(dòng)力學(xué)過程符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，吸附熱力學(xué)過程符合Langmuir等溫吸2+附模型。其中，SG-AD對(duì)Hg的吸附量最大，為188.7mg/g。含有兩種配體（水2+楊醛和二硫代氨基甲酸）的SG-ASD對(duì)Hg的親和力常數(shù)（KA）最大。（3）以四乙烯五胺化硅膠和水楊醛化的四乙烯五胺
6、化硅膠為起始材料，以丙烯酸甲酯基、羧甲基和二硫代氨基甲酸作為修飾基團(tuán)，合成了6種含有多齒2+2+2+2+2+狀功能基團(tuán)的吸附材料。它們對(duì)Pb、Hg、Cu、Zn和Cd的吸附規(guī)律和吸2+附規(guī)律與多齒狀配體修飾二乙烯三胺化硅膠的一致，其中，SG-TD對(duì)Hg的吸附量最大，為227.3mg/g，比SG-AD高20.5%；含有兩種多齒狀配體的SG-TSD2+（二硫代胺基甲酸和希夫堿）對(duì)Hg的親和力常數(shù)也比SG-ASD大。競(jìng)爭(zhēng)脫除2+SG-TSD吸附Hg的50%時(shí)，活性炭和膨潤土的用量分別是SG-TSD的2.9
7、和6.9倍。SG-TSD達(dá)0.57g/L時(shí)，對(duì)沼澤紅假單胞菌CQV97和海洋著色菌283-12+的生長(zhǎng)和色素合成的影響較小，但能夠明顯降低Hg對(duì)這兩種光合細(xì)菌的生長(zhǎng)和色素合成的抑制作用。2+綜上所述：4種胺化硅膠對(duì)Pb的吸附速率和吸附量呈現(xiàn)“奇數(shù)胺”增強(qiáng)效2+2+應(yīng)，對(duì)Pb吸附的親和常數(shù)則依次減?。话坊枘z接枝二硫代胺基甲酸后對(duì)Hg2+的吸附量明顯升高；胺化硅膠同時(shí)接枝二硫代氨基甲酸和希夫堿后對(duì)Hg的親2+和力明顯增強(qiáng)。SG-TSD能夠顯著減輕Hg對(duì)沼澤紅假單胞菌CQV97和海洋著色菌283-1的
8、生長(zhǎng)和色素合成的抑制作用。關(guān)鍵詞：脂肪多胺硅膠多齒狀配體吸附重金屬II萬方數(shù)據(jù)AbstractAbstractHeavymetalpollutionofenvironmenthasbecomeaseriousproblem.Therefore,aneffectiveremovalofheavymetalionsfromenvironmentisverycrucial.Adsorptionisgenerallypreferredfortheremovalofheavymetalion
