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随着工业化与城市化进程的不断加快,大量工业与生活废水的排放引起了一定程度的水体污染,其中重金属离子污染尤为严重,威胁着生态平衡与人类健康,因此水中重金属离子的检测和吸附研究引起了广泛关注。本文将双噻二唑吡啶功能基(DPTD)固载到1,3-丙二胺胺化的腈纶纤维(PANPF)上,得到了一种新型比色传感器双噻二唑吡啶功能化腈纶纤维DPTD-PANPF,并研究了其对银离子的选择性变色识别和吸附。本文首先以1,3-丙二胺和腈纶纤维反应合成了丙二胺胺化纤维。在此基础上,通过酯的酰胺化反应将DPTD固载到丙二胺胺化纤维上,设计合成了双噻二唑吡啶功能化腈纶纤维。通过元素分析、红外光谱、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射和固体紫外光谱对纤维进行了表征,证明小分子DPTD被成功的固载到胺化纤维上,并且纤维保持了较好的强度,不影响后面的测试与使用。系统研究了双噻二唑吡啶功能化纤维对银离子的变色性能、吸附性能和络合机理。该功能化纤维只有在银离子存在的情况下由浅黄色变为红棕色,且不受其他11种竞争金属离子的干扰,变色pH适用范围为3~12;在1×10-3 mol/L的银离子溶液中,10 s时就可以观察到纤维有颜色变化;纤维对银离子的检出下限为11 ppb(1×10-7 mol/L),远低于我国污水综合排放标准中银的最高允许排放浓度(500 ppb)与WHO认证的饮用水中银的最高允许含量(50 ppb);吸附银离子后的纤维可以用稀HNO3解吸附,重复使用50次后,纤维的强度以及对银离子的变色响应仍保持良好;该纤维对银离子的络合能力很强,能从络合物或沉淀如Ag(EDTA)3-,AgNO3/KCl和AgNO3/KBr中夺取银离子,并且发生颜色变化;在实际水样中,该纤维同样可用来检测银离子。双噻二唑吡啶功能化纤维对银离子的强络合能力使得其对银离子的吸附量比较大,可以达到156 mg/g,适合用来进行银离子的富集与去除;双噻二唑吡啶功能化纤维对银离子的吸附符合二级动力学吸附与Langmuir吸附,对模拟含银实际水样中的银离子的去除率高达95%。最后通过XPS分析与文献证据比对,提出了双噻二唑吡啶功能化纤维与银离子可能的络合与变色机理,络合应该是多个功能基的不同配位点与胺化纤维剩余氨基的共同作用;变色是因为银离子的络合使得DPTD分子的两个噻二唑共平面性增强,并且因为不同DPTD分子同时络合一个银离子,银离子起到一个诱导形成二聚体或三聚体的作用,这些均导致紫外吸收峰的红移,从而对应由浅黄色到红棕色的颜色变化。