磁性金屬離子印跡復合材料的制備及其在鹽湖鹵水中的應用.pdf

1、青海省擁有得天獨厚的鹽湖資源，且以富含銫等稀貴元素而著稱，盡管鹽湖鹵水中的銫資源儲量可觀，但其濃度卻很低，而且鹽湖鹵水成份復雜，共生元素的物理化學性質十分接近，給鹵水中銫的分離提取帶來很大的困難。借助金屬離子印跡技術可以實現(xiàn)水溶性金屬離子的水相印跡和識別，金屬離子印跡聚合物的出現(xiàn)大大提高了液相中金屬離子的吸附選擇性。據(jù)此本論文首先以鉛離子為模板，探討了表面磁性金屬離子印跡聚合物的制備方法。在此基礎上，針對鹽湖鹵水這個復雜的天然溶液體系，

2、以銫離子為模板，制備了兩個銫離子印跡聚合物，并開展了此類印跡聚合物的吸附性能研究。具體研究內容包括：
　　（1）以磁性Fe3O4@SiO2微球為基底，Pb(II)為模板，采用表面印跡偶聯(lián)溶膠-凝膠法合成 Pb(II)離子印跡聚合物，并對該聚合物的結構和性能進行表征。等溫吸附研究表明，Pb(II)-IIP對溶液中 Pb(II)的平衡吸附量為158.56 mg/g。利用該聚合物開展磁性固相萃取研究，檢測限（LOD，3Sb/m）可達3.

3、18 ng/L，對工業(yè)含鉛廢水的加標回收率在94％~106.1%，表明Pb(II)-IIP作為Pb(II)的磁性固相萃取劑具有一定的可行性。
　?。?）以Cs(I)為模板，羧化殼聚糖為功能單體，磁性Fe3O4@SiO2微球為基底，采用表面印跡技術合成Cs(I)-MIIP，并對該聚合物進行IR、XRD、EDS、TGA和VSM等手段的表征。等溫吸附實驗對Cs(I)的最大吸附量為36.15 mg/g，且符合 Freundlich模型，吸

4、附動力學符合準一級模型。Cs(I)-MIIP在Cs(I)/Li(I)，Cs(I)/Na(I)，Cs(I)/K(I)，Cs(I)/Rb(I)和Cs(I)/Sr(II)二元溶液的相對選擇系數(shù)（k′）分別為24.995，1.73，1.63，1.43和4.83。此外，利用Cs(I)-MIIP從青海鹽湖鹵水中分離Cs(I)，在選定的吸附條件下吸附效率為71.60%。
　?。?）為了增加Cs(I)印跡聚合物的吸附量，先采用溶膠-凝膠法合成磁性

5、Fe3O4@TiO2@SiO2微球，將其作為基底，以羧化殼聚糖為功能單體，合成Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2。Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2和非印跡聚合物（NIP）對Cs(I)的平衡吸附量分別為70.88 mg/g和40.03 mg/g。吸附動力學符合準二級方程，等溫吸附符合Freundich模型，Cs@Fe3O4@TiO2@SiO2對Cs(I)有很好的吸附選擇性，相對于Na(I)的相對選擇系數(shù)（k′）高達156.892。最