鉛離子印跡聚合物微球的制備及其吸附性能研究.pdf

1、鉛是嚴重危害人類健康的重金屬元素之一，對人體健康造成的損害是不可逆轉的。生活中鉛對人體造成危害主要是通過大氣和水體污染，其中水污染是引起人鉛中毒的最主要原因。一直以來，對水環(huán)境中鉛離子的富集分離都是研究熱點。其中通過離子印跡技術制備具對鉛離子有特異性吸附性能的離子印跡聚合物，具有十分廣泛的應用前景。
　　本文采用乳液懸浮聚合法制備以鉛離子為模板的離子印跡聚合物，該聚合物成微球狀。并對聚合物微球表面特征、吸附特性、固相萃取性能等進行

2、了研究。主要內容包括：
　　以Pb2+為模板，甲基丙烯酸(MAA)為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）為交聯(lián)劑，十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）為分散劑，采用乳液懸浮聚合法制備Pb2+印跡聚合物微球?？疾旃δ軉误w等各要素用量對微球形態(tài)和吸附量的影響，對聚合反應過程中的攪拌速度這一影響因素進行了優(yōu)化。經過一系列實驗研究，得到各物質的最佳用量為：Pb(NO3)2，4.0mmol；MAA，12.0mmol；EDMA，8.0mL；甲苯

3、，6.0mL；SDBS，0.8g；Span80，0.3mL；AIBN，0.2g；攪拌速度，400r/min。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜儀、液氮吸附儀等對鉛離子印跡微球進行表征。
　　通過一系列實驗研究影響Pb2+印跡聚合物微球吸附 Pb2+的因素。結果表明，當pH在4-9范圍內印跡聚合物微球對鉛離子的飽和吸附量較大，吸附鉛離子的最佳pH為5。對吸附過程中溫度的影響進行研究，并利用熱力學函數(shù)關系式計算得到吸附焓（ΔH）、

4、自由能（ΔG）及吸附熵（ΔS），結果表明該吸附過程是自發(fā)進行且伴隨吸熱的吸附過程。通過不同動力學模型對吸附動力學曲線進行擬合，相比較于Lagergren二級動力學模型，印跡聚合物微球的吸附動力學更符合Lagergren一級動力學模型，相關系數(shù)R2=0.9893，吸附速率常數(shù)為0.5646min-1。
　　通過靜態(tài)平衡吸附實驗系統(tǒng)分析聚合物微球的吸附性能和選擇性。與非離子印跡微球相比較，離子印跡微球對Pb2+具有較好的識別選擇性，飽

5、和吸附容量為15.29mg/g；該離子印跡聚合物吸附平衡快，3h達到吸附平衡；在競爭離子Cd2+存在的條件下，靜態(tài)分配系數(shù)KD和分離因子分別為1616mL·g-1和19.01。通過不同吸附等溫線方程對實驗所得數(shù)據(jù)行線性擬合，結果表明，吸附等溫線更符合Langmuir吸附等溫方程，線性相關系數(shù)為0.9989。
　　以Pb2+印跡聚合物微球為填充介質制備了離子印跡固相萃取柱，通過對穿透曲線的測定，得到鉛離子印跡聚合物微球對鉛離子的動態(tài)