EDTA螯合樹脂的合成及表征研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鎘污染越來越嚴重，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)學輔助治療等方面具有十分廣闊的應用。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。
　　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)物的結構，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物質的量的4％;EDTA螯合樹脂中羧酸基官能團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，隨吸附時間的延長而增大，隨pH的增大而先增大