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亲水性螯合树脂是连接亲水基团和螯合基团的以聚合物为骨架,可以优先选择与重金属离子快速形成络合形成配位物的一类交联功能性高分子材料,具有吸附速率快、容量大和选择性高等优点,广泛应用于贵金属回收及重金属离子的分离与富集。本文以4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,采用悬浮聚合法制备了4-乙烯吡基啶共聚树脂(简称为PVP-co-DVB),之后在PVP-co-DVB的侧链上引入季铵离子和希夫碱功能基,合成五种携带季铵离子的希夫碱型螯合树脂(通称为PVP-QA-SXX)。通过小分子模型化合物的合成与结构表征,对比研究五种新型PVP-QA-SXX的制备技术、物理化学性质、螯合吸附性能以及对Pb(II)的吸附行为和吸附机理。(1)以吡啶、5-氯甲基水杨醛、邻氨基苯甲酸、氨基硫脲、甘氨酸、2-氨基吡啶和对氨基苯甲酸为原料,合成了吡啶鎓改性的水杨醛希夫碱(通称为Py-SXX),它们依次是5-(氯化吡啶鎓甲基)水杨醛缩邻氨基苯甲酸、5-(氯化吡啶鎓甲基)水杨醛缩氨基硫脲、5-(氯化吡啶鎓甲基)水杨醛缩氨基乙酸、5-(氯化吡啶鎓甲基)水杨醛缩-2-氨基吡啶和5-(氯化吡啶鎓甲基)水杨醛缩对氨基苯甲酸,分别简称为:Py-STA、Py-SGA、Py-SOA、Py-SPA和Py-SPyA;它们的化学结构是通过熔点测定、元素分析、红外光谱、氢核磁共振谱分析等方式来确认的。经检索得知:五种小分子模型化合物均为新化合物;(2)分别测试五种Py-SXX的物理性质,并测试其与八种重金属离子的络合显色反应,以及在紫外-可见光区的吸收光谱。结果表明,五种Py-SXX与八种重金属离子络合反应的颜色变化明显;(3)采用悬浮聚合法制备PVP-co-DVB,通过对其进行功能化反应制得了五种PVP-QA-SXX,它们分别是PVP-QA-SOA、 PVP-QA-STA、 PVP-QA-SGA、PVP-QA-SPA和PVP-QA-SPyA;采用FTIR、EA、TGA-DSC、SEM等方法对PVP-QA-SXX进行结构分析和性能表征;经检索得知:携带季铵离子的五种希夫碱型螯合树脂均为全新螯合树脂;结果表明,所合成的五种PVP-QA-SXX含有希夫碱功能基团,也携带季铵离子,并且PVP-QA-SXX均具有良好的热稳定性和孔性能;(4)分别考察交了搅拌速度、分散剂用量、交联剂用量和致孔剂用量以及搅拌速度等因素对PVP-co-DVB粒径和孔性能的的影响;结果表明:分散剂用量和搅拌速度对小球的粒径分布影响显著;交联度和致孔剂的用量对小球的孔径和比表面积影响显著;(5)为了考察五种PVP-QA-SXX对水中重金属离子的吸附效果,本文选择Pb(Ⅱ)为目标重金属离子,研究了PVP-QA-SXX在不同pH、不同温度、不同离子初始浓度以及吸附时间对Pb(Ⅱ)离子的吸附行为。实验结果表明:PVP-QA-SXX对Pb(Ⅱ)均表现出高吸附能力,且吸附能力受pH影响较大;吸附等温线符合Langmuir理论,吸附平衡时间在30分钟内;吸附过程为自发不可逆、混乱度减小的过程,吸附过程是以配位化学吸附为主,以氢键和范德华力共同作用的物理吸附相辅的复杂过程。