銀離子印跡膜的制備、表征及其吸附性能研究.pdf

1、金屬離子的選擇性富集和分離是化學(xué)領(lǐng)域中一項重要的研究工作，相比較于傳統(tǒng)工藝，將分子印跡技術(shù)和膜分離技術(shù)相結(jié)合，制備對目標(biāo)金屬離子具有選擇性吸附、識別作用的金屬離子印跡膜，具有廣闊的研究空間和發(fā)展前景。
　　 本文針對含銀廢液中銀的選擇性富集和分離問題，以銀離子為模板劑、殼聚糖(CTS)和殼聚糖/聚乙烯酵共混物(CTS/PVA)為功能膜材料，在水相中分別制備了銀離子印跡殼聚糖膜Ag(I)-IIM1和銀離子印跡殼聚糖，聚乙烯醇共混膜

2、Ag(I)-IIM2。實驗考察了兩種膜對Ag(I)的吸附性能以及印跡離子用量、洗脫劑、吸附時間、Ag(I)初始濃度、溶液pH值等因素對銀離子印跡膜吸附容量的影響，利用FT-IR和UV對Ag(I)和活性基團之間的結(jié)合機理做了初步探討，借助SEM和AFM對膜表面形貌進行表征，同時還考察了膜的理化性能、選擇性吸附能力和循環(huán)使用性能等等。
　　 研究結(jié)果表明，在Ag(I)-IIM1和Ag(I)-IIM2中，CTS和PVA中的N、O原子有

3、進入Ag(I)最外層空軌道的可能性，雙方以金屬配鏈相結(jié)合，形成較為穩(wěn)定的配合物；Ag(I)-IIM1和Ag(I)-IIM2對Ag(I)的吸附容量均隨吸附時間和Ag(I)初始濃度的增加而不斷增大，前者飽和吸附容量Qm為14.02 mmol·g-1，后者飽和吸附容量Qm為22.21 mmol·g-1，相同吸附時間和Ag(I)初始濃度下，飽和時前者吸附率X為57.94％，后者吸附率X為66.08％，因此經(jīng)過共混改性，Ag(I)-IIM2具有更

4、好的吸附性能。
　　 通過正交試驗確定了制備具有較大吸附容量的Ag(I)-IIM2的最佳條件，當(dāng)V(CTS)/V(PVA)=4 mL/6 mL，V(AgNO3)=1.2 mL，V(交聯(lián)劑)=0.8 mL，w(NaOH)=1.0％時，吸附容量Q可達21.41 mmol·g-1；控制溫度為70℃、時間為30 min進行熱處理，得到的Ag(I)-IIM2具有較好的強度和吸附容量；采用低濃度的NaOH溶液進行堿處理可以使膜材料完整脫除并

5、具有一定的韌性和機械強度，同時該過程不影響Ag(I)和功能單體問的結(jié)合；以Na2S2O3為洗脫劑洗脫4個小時，通過直接、間接評價，Ag(I)的洗脫率可選70.83％;利用DSC檢測得到Ag(I)-IIM2的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為77.85℃，熱穩(wěn)定性較CTS/PVA共混物有所下降，但幾種高聚物問的共混相容性較好；由電鏡可以明顯觀察到加入Ag(I)之后膜表面呈現(xiàn)的凹凸不平的起伏形貌以及洗脫Ag(I)之后留下的較為均勻、規(guī)則的孔隙。Ag(I)