瓜環(huán)對重金屬環(huán)境污染物的分子識別.pdf

1、所有的重金屬超過一定濃度都對人體有害，而且重金屬長期積累在生物體內(nèi)通常不可降解。瓜環(huán)(Q[n],n=5-8or10)是一類與環(huán)糊精、冠醚具有類似結(jié)構(gòu)的籠狀大環(huán)化合物，它的兩個端口“鑲嵌”著一圈帶負(fù)電性的羰基氧原子，可以與金屬離子發(fā)生親水性的端口作用。本文利用多種超分子物理化學(xué)方法考察了瓜環(huán)對重金屬鉛、鎘的分子識別作用，為探索瓜環(huán)在重金屬的環(huán)境監(jiān)測與控制中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和有用信息。
　　首次利用差分脈沖伏安法考察了一種新型的改性

2、瓜環(huán)―對稱四甲基六元瓜環(huán)（TMeQ[6]）對鉛、鎘離子的識別作用。結(jié)果表明：TMeQ[6]與鉛、鎘離子均形成物質(zhì)的量之比為1:2的超分子配合物，配合物穩(wěn)定常數(shù)分別為K TMeQ[6]-Pb2+=2.12×109 L2·mol-2、K TMeQ[6]-Cd2+=2.10×109 L2·mol-2。利用單晶 x-射線衍射法對TMeQ[6]與鉛離子作用形成的晶體進(jìn)行測試，晶體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明TMeQ[6]與鉛離子是以1:2的作用比，在瓜環(huán)的兩

3、端口發(fā)生相互作用。兩種方法的測定結(jié)果相互佐證。
　　自然界的含鉛、鎘的污水中往往還會含有其他的金屬，如鋅、鐵、鉻等，本文利用差分脈沖伏安法考察了鐵、亞鈷、鋅等過渡金屬離子共存的條件下，TMeQ[6]對鉛、鎘的識別性能，結(jié)果表明：TMeQ[6]對鉛、鎘有明顯的選擇性識別作用。
　　利用原子吸收光譜法考察了普通六元瓜環(huán)（Q[6]）固體粉末對水溶液中鉛離子的捕集性能，分別考察了體系pH的影響，捕集動力學(xué)、熱力學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明：當(dāng)作

4、用體系pH1.0-6.0時，隨著體系pH值的增大，六元瓜環(huán)對鉛離子的捕集能力逐漸增強(qiáng)；捕集動力學(xué)可用Lagergren擬二級速率方程來描述，線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99以上；捕集熱力學(xué)等溫線符合Freundlich方程；活性炭對比實(shí)驗(yàn)表明，活性炭捕集鉛離子符合Langmuir等溫模型，瓜環(huán)與活性炭對鉛的捕集模式不相同；以靜態(tài)模擬方式考察了Q[6]粉末捕集含鉛廢水的能力，表明在濃度為1.00×10-2 mol/L的含鉛離子模擬水樣中，加入了2