釷(IV)離子印跡聚合物的制備及吸附性能研究.pdf

1、釷是一種賦存在自然界中的天然放射性元素，在核能方面具有廣闊的應(yīng)用前景，未來可有效地補(bǔ)充鈾資源的不足。但釷像其它重金屬一樣具有化學(xué)毒性,釷及其化合物會(huì)造成許多環(huán)境問題，因此建立可靠的方法對(duì)其在環(huán)境和地質(zhì)樣品中進(jìn)行準(zhǔn)確的測定和回收是非常重要的。然而由于釷在實(shí)際環(huán)境樣品含量很低、基體干擾嚴(yán)重，常常導(dǎo)致其檢測結(jié)果的不準(zhǔn)確。對(duì)樣品進(jìn)行分離富集，是解決這一問題的關(guān)鍵。固相萃取(SPE)是當(dāng)今最流行的樣品預(yù)處理方法，但傳統(tǒng)的固相萃取材料對(duì)于目標(biāo)離子的

2、選擇性差，最新的離子印跡技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)離子的高選擇性萃取。離子印跡材料的顯著特點(diǎn)是在高溫高壓等苛刻環(huán)境下性能穩(wěn)定的同時(shí)，表現(xiàn)出對(duì)模板的高度選擇性和特異識(shí)別能力。使用此類材料對(duì)痕量目標(biāo)物進(jìn)行固相萃取預(yù)富集以及從復(fù)雜基體和其他共存元素中選擇性分離目標(biāo)物，可以有效凈化目標(biāo)物的存在環(huán)境，這是普通固相萃取材料所無法實(shí)現(xiàn)的。因此，本論文主要研究是基于離子印跡技術(shù)的釷(IV)離子印跡聚合物的制備及其固相萃取性能研究。主要包括以下三個(gè)方面的工作:<

3、br>　　1.對(duì)釷的概況及其分離富集方法、分子(離子)印跡技術(shù)的基本原理、分子(離子)印跡聚合物的制備方法進(jìn)行了較為全面的綜述，概述了IIPs-SPE領(lǐng)域的相關(guān)研究進(jìn)展。
　　2.合成了一種新的功能單體，1-苯基-3甲硫基-4腈基-5-丙烯酸酰胺基-吡唑(PMTCAACP)，通過氨基和馬來酸酐反應(yīng)將雙鍵引入硅膠表面，制備了表面接枝釷(IV)離子印跡硅膠吸附劑。詳細(xì)地研究了該吸附劑吸附釷(IV)的各種實(shí)驗(yàn)條件、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)

4、和吸附機(jī)理。該印跡吸附劑對(duì)釷(IV)具有高吸附選擇性和親和力。其最大的靜態(tài)吸附容量和動(dòng)態(tài)吸附容量分別為64.8 mg/g和37.4 mg/g。Th(IV)/U(VI)，Th(IV)/Ce(III)，Th(IV)/La(III)和Th(IV)/Zr(IV)的相對(duì)選擇性系數(shù)分別為72.9，89.6，93.8和137.2。建立了用該印跡材料作為固相萃取吸附劑與分光光度法相結(jié)合在測定釷(IV)的新方法，該方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.47％(n=7)

5、，富集因子為20.2，檢出限為0.43μg/L，并將該方法用于實(shí)際樣品釷的富集和測定取得了滿意的結(jié)果。
　　3.采用硅膠表面接枝技術(shù)，以甲基丙烯酸(MAA)為功能單體，制備了一種新型的釷(IV)離子印跡聚合物。研究了該吸附劑對(duì)釷(IV)的分離富集特性。該印跡微粒對(duì)釷(IV)有很好的識(shí)別性和相對(duì)快速的動(dòng)力學(xué)過程。其最大的靜態(tài)吸附容量和動(dòng)態(tài)吸附容量分別為33.2 mg/g和17.3 mg/g。Th(IV)/U(VI)，Th(IV)/C