论文部分内容阅读
基于现有分离富集Pd(II)的方法和材料普遍存在选择性不够理想、分离效率较低、成本高和环境不够友好等问题,结合离子印迹聚合物尤其是表面离子印迹聚合物具有的制备简单、环境友好、分离和富集速度快、选择性高等优点,本文首先针对Pd(Ⅱ)的配位特点,设计、合成了主要以氮原子为配位原子的两种新功能单体,并通过选用不同的纳米材料作为载体,对Pd(II)表面印迹聚合物的制备与应用进行了研究,具体的研究内容如下:1、采用5-氨基四氮唑为原料,首先合成了一个含有多个氮杂环的功能单体(MTet),然后采用Na2PdC14为模板,乙烯化碳纳米管为载体,通过单一变量法优化了聚合条件后,最终选择了 0.3 mmol的MTet、0.1 mmol Na2PdCl4、4.0 mmol的交联剂(EGDMA)和0.1 g的乙烯化碳纳米管,采用表面印迹技术合成一种Pd(II)表面印迹聚合物(Pd(II)-MTet-IIP@VMWCNTs)。通过SEM、TEM和FTIR对其进行了结构与形貌表征,通过吸附实验和固相萃取实验对其吸附与应用性能进行了研究。结果表明,Pd(II)-MTet-IIP@VMWCNTs的吸附容量较高(32 mg/g)、印迹因子较大(1.93),其吸附行为符合准二级动力学吸附模式。在最佳固相萃取条件下,用其制备的固相萃取柱对Pd(II)具有较高的定量负载量(65 mg/g)和较好的吸附选择性,其对Pt2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+和Tb3+的固相萃取选择性系数分别为3.2、5.1、16.0、4.7和3.5,用于对翠湖水样中的Pd(II)进行分离富集,回收率在66%以上,相对标准偏差为1.04%(n=3)。2、以2-吡啶甲酰肼和烯丙基酰氯为原料合成一种含有亚胺结构的新功能单体(MAS),然后采用乙烯化碳纳米管为载体,再通过单一变量法筛选了合成聚合物的条件后,选择模板Na2PdC14为0.1 mmol、单体MAS为0.3 mmol、交联剂EGDMA为5.0 mmol、载体为O.lg作为聚合条件。结果表明,在优化条件下制备的印迹聚合物(Pd(II)-MAS-IIP@VMWCNTs)的吸附行为符合准二级动力学吸附模式,且具有较高的吸附量(平衡吸附量为20.94 mg)、较大的印迹因子(2.67)以及较好的吸附选择性,其对于Ce3+、Zn2+、Fe3+、Rh3+、Tb3+、Ag+和pt2+的静态吸附选择性系数分别为26.8、20.9、24.9、14.9、10.9、8.2、6.3和4.3,用其制备的固相萃取柱(Pd(II)-MAS-IIP@VMWCNTs-SPE)的最大定量负载量为63 mg/g,可满足分离富集痕量Pd(Ⅱ)的要求。将Pd(Ⅱ)-MAS-ⅡP@VMWCNTs-SPE用于催化剂样品中Pd(Ⅱ)的分离富集,回收率为67.14%,相对标准偏差为0.89%(n=3)。3、以4-乙烯基吡啶为功能单体、邻氨基吡啶为配体、纳米Ti02为载体,通过单一变量法优化了聚合条件后,合成了一种Pd(II)离子表面印迹聚合物(Pd(Ⅱ)-ⅡP@TiO2),并通过SEM、TEM、FTIR以及静态吸附实验对其进行了结构、形貌和吸附与应用性能研究。结果表明,当Na2PdCU为0.1mmol、4-乙烯基吡啶为0.6 mmol、邻氨基吡啶为0.4 mmo1、交联剂(EGDNA)为6.0 mmol时,制备的Pd(Ⅱ)-IIP@TiO2具有很大的吸附量(52.6 mg/g)、很高的印迹因子(4.0)和较好的吸附选择性,其Fe(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Tb(Ⅲ)、Pt(Ⅱ)、Rh(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的静态吸附选择性系数分别为13.1、10.9、10.2、6.19、5.97和4.1,将其用作翠湖水样中Pd(Ⅱ)的静态吸附分离富集,回收率为在81.1%～89.4%之间,相对标准偏差未超过3.24%(n=3)。