脲基功能团镉离子表面印迹材料的合成及其吸附性能的研究

发布时间：2024-01-30 13:25

　　Cd(II)离子是五大剧毒重金属之一,毒性很大。它被人体吸收后可导致痛痛病。离子印迹技术在处理和检测重金属污染方面有这广阔的前景,通过离子印迹技术合成的离子印迹聚合物可以在从众多的干扰离子中选择性的吸附目标重金属离子Cd(II),达到去除Cd(II)的目的。本文以硅胶为支撑体,Cd离子为模版,γ-脲基丙基三甲氧基硅烷(UPTS)为硅烷偶联剂和单体,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂合成了印迹材料Cd-UPTS/硅胶-ⅡP。以反应温度、Y-脲基丙基三甲氧基硅烷剂量、硅胶量、环氧氯丙烷剂量为合成的影响因素研究了不同合成条件对合成印迹材料接枝率的影响。研究表明在γ-脲基丙基三甲氧基硅烷(UPTS)的量为4.5 g,硅胶量为6 g, ECH为3.5 ml,反应温度为333 K时Cd-UPTS/硅胶-ⅡP的印迹接枝率最高为26%。用红外光谱表征对在最佳条件下合成的Cd-UPTS/硅胶-ⅡP印迹材料和Cd-UPTS/硅胶-NIP非印迹材料进行表征。红外光谱图表明,γ-脲基丙基三甲氧基硅烷被成功的接枝到硅胶表面,氨基参与了镉离子配位反应。对合成的印迹材料和非印迹材料进行热重分析,结果表明合成的印迹材料具有...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 重金属污染
        1.1.1 重金属污染来源
        1.1.2 重金属污染危害
        1.1.3 重金属污染现状
    1.2 重金属治理方法
        1.2.1 化学沉淀法
        1.2.2 电解法
        1.2.3 物理吸附法
        1.2.4 膜处理法
        1.2.5 生物修复法
        1.2.6 离子印迹聚合物吸附法
    1.3 分子印迹聚合物
        1.3.1 分子印迹聚合物合成方法
        1.3.2 分子印记聚合物在污水处理中的应用
    1.4 离子印迹聚合物
        1.4.1 离子印迹聚合物的制备机理和吸附机理
        1.4.2 离子印迹聚合物类型
        1.4.3 离子印迹聚合物的制备方法
        1.4.4 离子印迹聚合物的应用
        1.4.5 离子印迹聚合物性能研究
    1.5 表面离子印迹分聚合物
        1.5.1 表面离子印迹聚合物的发展
        1.5.2 表面离子印迹聚合物应用
        1.5.3 表面离子印迹聚合物的制备方法
        1.5.4 表面印迹制备材料的选择
    1.6 本课题研究意义和内容
第二章 Cd离子印迹聚合物的合成及其仪器与试剂
    2.1 实验仪器
    2.2 实验药剂
    2.3 反应装置
    2.4 Cd-UPTS/硅胶-IIP的合成方法
    2.5 印迹材料和非印迹材料的表征
        2.5.1 印迹材料和非印迹材料红外光谱表征
        2.5.2 印迹材料和非印迹材料热重分析
第三章 Cd离子印迹聚合物合接枝率的研究
    3.1 硅胶活化温度影响的研究
    3.2 不同合成条件Cd(Ⅱ)表面印迹材料的接枝率
        3.2.1 γ-脲基丙基三甲氧基硅烷(UPTS)剂量的影响
        3.2.2 硅胶量的影响
        3.2.3 环氧氯丙烷剂量的影响
        3.2.4 反应温度的影响
    3.3 本章小结
第四章 Cd-UPTS/硅胶-IIP的性能表征
    4.1 Cd-CTS/硅胶-IIP的红外光谱表征
    4.2 印迹材料的热重分析
    4.3 本章小结
第五章 Cd(Ⅱ)表面印迹材料对重金属Cd离子吸附的研究
    5.1 不同UPTS量合成Cd-UPTS/硅胶-IIP吸附性能研究
    5.2 不同硅胶量合成Cd-UPTS/硅胶-IIP吸附性能研究
    5.3 不同交联剂ECH量合成Cd-UPTS/硅胶-IIP吸附性能研究
    5.4 不同温度合成Cd-UPTS/硅胶-IIP吸附性能研究
    5.5 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3890239