鉛離子印跡聚氨酯樹脂的吸附性能
2020-05-11
為了制備一種高效的 Pb2+ 吸附樹脂,探究其對 Pb2+ 的吸附規律。以二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI), 三羥甲基丙烷(TMP)及聚丙二醇(PPG-600)為原料合成聚氨酯預聚體(PU),然后,在 PU 端基異氰酸根上接枝螯合 劑二乙烯三胺(DETA),同時加入 Pb2+ 模板、交聯劑制備了鉛離子印跡/螯合聚氨酯樹脂(PU-DETA-IIP)。利用紅外 光譜(FT-IR)、比表面積分析(BET)進行表征?疾炝 DETA、Pb2+ 模板用量對吸附性能的影響,并以硝酸鉛溶液模 擬 Pb2+ 廢水進行吸附試驗,優化了吸附工藝參數,測定了 PU-DETA-IIP 的吸附性能。結果表明:螯合劑 D...
Series No. 526 April 2020 金 屬 METAL MINE 礦 山 總第 526 期 2020 年第 4 期 鉛離子印跡聚氨酯樹脂的吸附性能 蔡 輝 李小平 周進康 龍攀峰 劉九輝 趙 君1 ( 貴州師范學院化學與材料學院,貴州 貴陽 550018) 2+ 2+ 為了制備一種高效的 Pb 吸附樹脂,探究其對 Pb 的吸附規律。以二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI), 摘 要 三羥甲基丙烷(TMP)及聚丙二醇(PPG-600)為原料合成聚氨酯預聚體(PU),然后,在 PU 端基異氰酸根上接枝螯合 2 + 劑二乙烯三胺(DETA),同時加入 Pb 模板、交聯劑制備了鉛離子印跡/螯合聚氨酯樹脂(PU-DETA-IIP)。利用紅外 2 + 光譜(FT-IR)、比表面積分析(BET)進行表征?疾炝 DETA、Pb 模板用量對吸附性能的影響,并以硝酸鉛溶液模 2 + 擬 Pb 廢水進行吸附試驗,優化了吸附工藝參數,測定了 PU-DETA-IIP 的吸附性能。結果表明:螯合劑 DETA 和模 2 + 2+ 板 Pb 用量分別為 1.4 g 和 1.2 g,在最佳吸附條件 Pb 初始濃度為 200 mg/L、吸附溫度為 303 K、時間為 120 min、pH= 時,PU-DETA-IIP 的吸附量和去除率分別達到 39.92 mg/g 和 99.80%,印跡因子 QPU-DETA-IIP/QPU-DETA-NIIP 為 1.47,選擇性 5 系數 QPb/QFe 達到 21.73,具有較好印跡效果。 2 + 關鍵詞 聚氨酯 二乙烯三胺 印跡 吸附 Pb 中圖分類號 TD926.5,TQ323.8 文獻標志碼 A 文章編號 1001-1250(2020)-04-206-06 DOI 10.19614/j.cnki.jsks.202004032 Adsorption Properties of Lead Ion Imprinted Polyurethane Resin 2 Cai Hui Li Xiaoping Zhou Jinkang Long Panfeng Liu Jiuhui Zhao Jun ( School of Chemistry and Material Science,Guizhou Normal College,Guiyang 550018,china) 2 + Abstract In order to synthesize an efficient adsorption resin and study their rules for Pb .The polyurethane prepolymer ( PU)were synthesized by methylene diphenyl diisocyanate(MDI),trimethylolpropane(TMP)and polypropylene glycol ( PPG-600),then ion imprint chelate polyurethane resin(PU-DETA-IIP)were prepared by grafted diethylenetriamine(DE TA),lead ion template and crosslinking agent by using chemical polymerization. The sample were characterized by using Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR),Thermogravimetric analysis(TG)and Brunauer-Emmett-Teller(BET). The effects of graft DETA,template and their dosage on adsorption properties were investigated by adsorption experiment of polluted wastewater simulated by lead nitrate solution. The results showed when the amount of chelating agent DETA and tem 2 + 2+ plate Pb for PU-DETA-IIP was 1.4 g and 1.2 g respectively,the initial concentration of Pb was 200 mg /L,the adsorption temperature was 303 k,the time was 120 min,and the pH was 5,the adsorption capacity and removal rate were 39.92 mg /g and 99.80%,respectively. Q /Q was 1.47,Q /Q was 21.73. It has good imprinting effect. PU-DETA-IIP Keywords Polyurethanesd,Iethylenetriamine,Molecular imprinting,Adsorption,Pb PU-DETA-NIIP Pb Fe 2 + [ 1-2] 采用濕法冶鉛會產生大量酸性含鉛廢水 。含 —、—OH 等螯合基團反應,進而可在 PU 表面接枝螯 合試劑來增強其對金屬離子的吸附作用,制備性能 鉛廢水處理方法有化學沉淀法、離子交換樹脂法、吸 [ 3] [5-6] [7] 附法等 。吸附法是用吸附材料富集廢水中的重金 屬離子從而達到去除的目的,因此吸附材料的選擇 是處理廢水的關鍵。聚氨酯樹脂(PU)是主鏈含— 優良的螯合型聚氨酯吸附樹脂 。羅建新等 以丁 醇和聚乙二醇單甲醚等封端制備出聚氨酯陰離子表 2 + 面活性劑,對 Pb 濃度為 1 mg/L 的溶液進行吸附處 [4] 2+ [8] NHCOO—結構的高分子聚合物 ,其表面的—NCO 是其縮聚或固化反應的活性因子,能與—NH2、—NH 理,Pb 去除率達到 99.0%。Seyed 等 將聚苯胺納米 粒子(PANI)接枝到聚氨酯泡沫塑料(PUF)上獲得一 基收金稿項日期目 貴202州0省-0科1-技08廳自然科學基金項目(編號:黔科合[2019]1252,[2018]1122,[2015]2127),貴州省教育廳項目(編號:黔教合KY字[2016]083, [ 2018]263),貴州省大學生創新創業訓練計劃項目(編號:2018520556)。 作者簡介 蔡 輝(1996—),男,學士。通訊作者 周進康(1964—), 男, 教授, 碩士。 · 206 · 蔡 輝等:鉛離子印跡聚氨酯樹脂的吸附性能 2020年第4期 種 [email protected] 復合型吸附材料,PANI 上具有大量的 ma3H-2000PS2 型比表面及孔徑分析儀,貝士德儀器 科技北京有限淫蕩熟女;UV-2450 型紫外分光光度計,日 本島津儀器有限淫蕩熟女;水浴恒溫振蕩器,金壇市開發 區吉特實驗儀器廠。DZF型真空干燥箱,北京科偉永 興儀器有限淫蕩熟女。 2+ — NH—和—NH2 螯合基團,用其處理 Hg 濃度為 5 mg/L的廢水,最大去除率達到 97.4%?梢婒匣鶊F 的引入對樹脂吸附容量有較大改善,但其對吸附選 [9] 擇性的影響鮮有研究。分子印跡技術 是在功能單 體聚合過程中加入目標分子或離子作為模板,將其 包埋或鑲嵌于聚合物結構中,反應結束后,將其從聚 合物中洗脫出來,獲得空間結構和模板分子一致的 印跡孔隙和作用位點的聚合物制備方法,其印跡孔 隙和作用位點對目標分子或離子有識別性能,作為 2 試驗方法 2. 1 螯合型聚氨酯吸附劑的制備 在裝有冷凝管、攪拌器、溫度計的三口燒瓶中加 入 2 g TMP、10 mL N-甲基吡咯烷酮和 10 mL 乙酸乙 酯,60 ℃下攪拌溶解,加 10 g MDI 反應 3 h,加 3 g PPG-600,反應2 h,再加30 mL乙酸乙酯,快速攪拌至 體系中生成均勻的聚氨酯微粒,攪拌反應 20 min 后, 用乙酸乙酯、乙醇、蒸餾水依次沖洗至中性,50 ℃下 真空干燥24 h得聚氨酯吸附樹脂(PU)。 [10] 吸附材料具有較高的選擇性 。 在聚氨酯樹脂制備工藝中結合分子印跡技術, 利用—NCO 與—NH2 的反應性,引入螯合能力強的螯 2 + 合劑二乙烯三胺,并將 Pb 模板鑲嵌在聚氨酯與螯合 2 + 劑、交聯劑形成的交聯結構中,反應結束后再將 Pb 取 1.0 g硝酸鉛,用體積分數為 10% 的硝酸溶解, 分別滴加 10 mL 含有 DETA(0、1.0、1.2、1.4、1.6 g)的 乙酸乙酯和丙酮(體積比=11)混合溶液混均,加入上 述聚氨酯微粒中,降溫至 40 ℃反應 1 h。經少量乙 醇、蒸餾水沖洗后,用質量分數 3% 的 EDTA-Na 和體 2 + 洗脫出來得到具有 Pb 模板印跡孔隙和位點的螯合 型聚氨酯樹脂吸附材料 PU-DETA-IIP,以硝酸鉛溶 2 + 液模擬鉛礦濕法冶金中產生的酸性含 Pb 廢水進行 吸附試驗,考察了螯合劑、模板離子用量對聚氨酯樹 脂結構以及吸附性能的影響;優化吸附工藝后,考察 了該吸附材料的吸附性能。 2 + 積分數 5% 的硝酸混合溶液沖洗至檢測不出 Pb ,蒸 餾水沖洗至中性后,同上處理得印跡螯合型聚氨酯 樹脂(PU-DETA-IIP)?疾煜跛徙U用量對其吸附性 能的影響。 1 試驗試劑與儀器 1 . 1 主要試劑 二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI),工業級,廣州 取一定量的硝酸鉛(0、0.8、1.0、1.2、1.4 g)以質量 分數為 10% 的硝酸溶解,攪拌條件下分別滴加 10 mL 含有 1.4 g DETA 的乙酸乙酯和丙酮(體積比=1∶1)組 成的混合溶液,混均,加入到上述聚氨酯微粒中,保 溫反應 1 h,同上處理得 PU-DETA-IIP,考察硝酸鉛 用量對 PU-DETA-IIP 吸附性能的影響。硝酸鉛用量 為零時即得非印跡螯合型聚氨酯樹脂(PU-DETA- NIIP)作對照。合成路線見圖1。 市弘納化工有限淫蕩熟女;三羥甲基丙烷(TMP),分析純, 阿拉;聚丙二醇(PPG-600),工業級,江蘇海安化工 有限淫蕩熟女;二乙烯三胺(DETA),分析純,上海染料化 工有限淫蕩熟女;乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na)、硝酸 鉛、N-甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯,均為分析純試劑。 1 .2 主要儀器 TENSOR2型紅外光譜儀,德國布魯克淫蕩熟女;Ulti- · 207 · 總第526期 金 屬 礦 山 2020年第4期 2 . 2 吸附試驗 DETA-IIP 的譜線中由于分子鏈交聯、共軛等因素影 響而被弱化,PU 譜線中可能是沒有 DETA 和印跡模 配制硝酸鉛溶液模擬污染廢水。取一定濃度的 2 + -1 -1 Pb 溶液 20 mL 于容積 100 mL 錐形瓶中,加入 0.100 g PU-ETDA-IIP 組成吸附體系,置于水浴恒溫振蕩器 中振蕩吸附一定時間后,靜置過濾,用紫外分光光度 計在波長為 550 nm 處測定濾液的吸光度,按式(1)、 板的影響而略強;3 條譜線在 1 540 cm 和 1 222 cm 處均有氨基甲酸酯中 N—H 變形振動峰和 C—O 的伸 - 1 縮振動峰,1 061 cm 處的吸收峰表明結構中有醚 [11-12] 2+ 鍵 ,PU-DETA-IIP 譜線可能受印跡模板 Pb 的影 2 + ( 2)計算Pb 去除率η和吸附量Qe。 響而減弱。譜圖歸屬與分析表明,合成聚合物中具 有聚醚型和聚酯型聚氨酯結構特征。 η =[(c0-ce)/ c0]×100% , (1) (2) Q=(c0-ce)V/m . 2 3. 1. 2 聚氨酯樹脂的比表面積、孔徑、孔容分析結果見 表1。 聚氨酯樹脂BET分析 + 式中,c0、ce 為吸附前后溶液中 Pb 濃度,mg/L;V 為 Pb 溶液體積,mL;m為PU-ETDA-IIP質量,g。 2 + 3 試驗結果與分析 3 . 1 聚氨酯樹脂的表征 3 . 1. 1 聚氨酯樹脂的紅外光譜分析 PU、PU-DETA-NIIP、PU-DETA-IIP 的紅外光譜 圖見圖2。 由表 1可知:PU-DETA-IIP 的比表面積、孔徑、孔 2 容最大,分別為 5.83 m /g、22.92 nm、0.087 mL/g,相比 PU,PU-DETA-IIP 的比表面積、孔徑提高了 2~3 倍, 與 PU-DETA-NIIP 相比,比表面積、孔徑和孔容分別 2 提高了 0.67 m /g、4.26 nm和 0.016 mL/g,這是 PU-DE- TA-IIP 接枝 DETA 后,DETA 鍵合在 PU 泡沫表面,帶 來了比表面積、孔徑和孔容的增加,以及加入模板 2 + Pb 產生的印跡孔隙共同作用的結果。說明 PU-DE- TA-IIP 樹脂表面確實發生了胺化接枝反應和模板的 印跡過程。 - 1 從圖 2可知:3條譜線均在 3 415 cm 左右有較弱 - 1 的寬峰,為—NH 的伸縮振動峰,2 274 cm 處聚氨酯 3 . 1. 3 PU-ETDA-IIP 合成結果 螯合劑 DETA 和模板硝酸鉛用量對 PU-ETDA- 結構中—NCO 特征峰基本消失,說明—NCO 已與— - 1 OH、—NH2 完全反應;3 條譜線在 1 717 cm 附近的吸 附峰是 C=O 的伸縮振動吸收峰,但 PU-DETA 和 PU- IIP的吸附性能的影響如表 2所示。 從表 2 可知,DETA 用量從 0 增加至 1.6 g 時,產 品 PU-DETA-IIP 的吸附量及去除率呈增加趨勢,至 量及去除率也是逐漸提高的,當其用量增加到 1.2 g 后,也達到了相對穩定的狀態,其吸附量及去除率 分別為 38.46 mg/g、96.15%,較 PU-DETA-NIIP 吸附 量增加了 11.12 mg/g,去除率提高了 27.80%,可見合 適的模板用量對吸附性能有利。故取 DETA 用量為 1.4 g、模板用量為 1.2 g 制備 PU-DETA-IIP 來考察其 吸附行為。 1 2 .4 g 時 吸 附 量 及 去 除 率 已 經 相 對 穩 定 ,分 別 是 7.34 mg/g 和 68.35%。所得產品 PU-DETA-NIIP 相 比不加 DETA 制備產品 PU 的吸附量及去除率分別 提高了 1.8 和 2.3 倍,說明螯合劑的作用顯著。在此 基礎上加入硝酸鉛模板制備的 PU-ETDA-IIP,吸附 · 208 · 蔡 輝等:鉛離子印跡聚氨酯樹脂的吸附性能 2020年第4期 3 3 . 2 PU-DETA-IIP 的吸附行為 . 2. 1 Pb 初始濃度試驗 達到 97.43%。之后,吸附行為有微小的波動現象,這 是聚氨酯樹脂微粒表面的印跡孔隙和作用位點被占 滿,由螯合基團極性產生的引力,使其外層吸附了少 2 + 在容積為 100 mL 的錐形瓶中,分別加入 0.100 g 2 + 2+ PU-DETA-IIP 和 20 mL 一定 Pb 初始濃度的溶液組 量 Pb ,但這種引力作用較弱,因此在振蕩過程中出 [13] 成吸附體系,在 298 K 恒溫水浴中進行振蕩吸附 6 h, 現了部分“吸附-脫落”循環往復的波動現象 。 2 + 測定吸附量,考察 Pb 初始濃度對 PU-DETA-IIP 吸 附作用的影響,試驗結果見圖3。 3. 2. 3 吸附溫度對吸附行為的影響 在 5 個容積為 100 mL 的錐形瓶中,分別加入 .100 g PU-DETA-IIP 和 20 mL 濃度為 200 mg/L 的 0 2 + Pb 溶液組成吸附體系,分別在 288 K、293 K、298 K、 3 03 K、308 K 恒溫水浴中振蕩吸附 120 min,考察吸附 2 + 溫度對 PU-DETA-IIP 吸附 Pb 的影響,試驗結果如 5 圖所示。 2 + 從圖 3 可見,去除率、吸附量均隨著 Pb 初始濃 2 + 度的增大而增大,當 Pb 濃度增大為 200 mg/L 后,去 除率、吸附量變化趨于穩定,去除率達到 97.07%,吸 附量達到 38.83 mg/g。為探究 PU-DETA-IIP 對中低 2 + 2+ 濃度 Pb 的吸附規律,因此,取 Pb 初始濃度為 200 mg/L進行后續的試驗。 從圖 5可知:隨著吸附體系溫度的增加,吸附量、 去除率都快速提高,到 293 K 時,吸附量、去除率達到 最大,分別為 39.74 mg/g 和 99.35%,之后體系溫度再 升高,吸附量、去除率均呈快速下降趨勢。 3 . 2. 2 吸附時間 在 10 個 100 mL 的 錐形瓶中分別 加 入 0.100 g 2 + PU-DETA-IIP 和 20 mL 濃度為 200 mg/L 的 Pb 溶液 組成吸附體系,在 298 K 恒溫水浴中進行振蕩吸附, 每隔 30 min(0~300 min)取樣進行分析,考察吸附時 溫度從 288 K 升高到 308 K 變化范圍不大,可以 認為 ΔH、ΔS 不隨溫度而變化,Qe/ce 和 1/T 存在式(3) [13] 2 + 關系 ,與式(4)結合可計算出吸附過程中的焓變 間對 PU-DETA-IIP 吸附 Pb 的影響,試驗結果如圖 4 所示。 ΔH、熵變ΔS、吉布斯自由能變 ΔG。 Ln(Q /c)=ΔH/RT + ΔS/R , (3) (4) e e ΔG = ΔH - TΔS , 取 R=8.314 J/(mol·K)。以 lg(Q /c)對 1/T 進行線性擬 e e 2 合得一直線,方程為 ln(Qe/ce)=6512.62/T-17.84,R = 0.9948(圖 6)。將圖 6 中直線的斜率和截距,帶入 擬合直線方程和式(4)求得 ΔH=-124.86 kJ/mol,ΔS = -148.75 J/mol·k,ΔG=-84.91 kJ/moL;ΔH為負值且絕 對值大于 42 kJ/mol,表明該吸附行為是放熱過程,ΔS 2 + 為負值說明吸附體系混亂度減小,Pb 在溶液中的運 動受限,吸附達到平衡狀態;ΔG 為負值表明 PU-DE- 2 + TA-IIP對吸附Pb 為自發過程。 從圖 4 可知:隨著時間的延長,PU-DETA-IIP 對 + 3. 2. 4 pH對吸附的影響 在容積 100 mL 的錐形瓶中,分別加入 0.100 g 2 Pb 的吸附量、去除率開始快速增加,到 120 min 后達 到相對穩定的狀態,吸附量達到 38.97 mg/g,去除率 2 + PU-DETA-IIP 和 20 mL 濃度為 200 mg/L 的 Pb 溶液 · 209 · 總第526期 金 屬 礦 山 2020年第4期 系進行吸附試驗。結果見圖8。 組成吸附體系,調節溶液 pH 分別為 3.0、3.5、4.0、4.5、 .0、5.5、6.0,在 293 K 恒溫水浴中振蕩吸附 120 min, 2 + 3+ 2+ 2+ 圖 8 表明:PU-DETA-IIP 對 Pb 、Cr 、Cu 、Ni 、 + 5 3 Fe 的吸附量分別是 39.60、35.04、21.06、10.48、6.51 考察體系酸度對 PU-DETA-IIP 吸附性能的影響,試 驗結果見圖7。 2 + mg/g;PU-DETA-IIP 對 Pb 的吸附選擇性系數 QPb / QCr、QPb /QCu、QPb /QNi、QPb /QFe 分別是 1.13、1.88,3.78 和 3+ 2+ 2+ 3+ .08,即與 Cr 、Cu 、Ni 、Fe 相比,PU-DETA-IIP 對 2+ 3+ 6 Pb 具有一定的識別性能,特別對 Fe 具有較高的選 擇性。 在 2 組編號為分別 P1、P2、P3、P4 的 4 個容積為 1 1 00 mL 錐形瓶中,分別加入 0.100 g PU-DETA-IIP 和 2+ 0 mL 濃度為 400 mg/L 的 Pb 溶液,然后將 10 mL 濃 3 + 2+ 2+ 3+ 度均為 400 mg/L 的 Cr 、Cu 、Ni 、Fe 的溶液分別加 入 P1、P2、P3、P4 瓶中組成混合液吸附體系。PU- DETA-IIP對幾種離子組合的吸附結果見圖 9。 由圖 7 可知:當 pH<5 時,吸附量、去除率隨著 pH 的增大而增大;在 pH=5 時,吸附量、去除率達到最大 值,分別是 39.92 mg/g 和 99.80%;pH>5 后,吸附量、去 除率都隨 pH 升高而下降。這是由于 PU-DETA-IIP 表面的胺基在酸性(pH<5)條件下質子化,從而影響 2 + [13] 2+ - 與Pb 的螯合作用 ;而pH>5后Pb 可能與水中OH 2 + 結合生成氫氧化物沉淀,Pb 初始濃度降低,致使吸附 量下降,pH>6后有明顯的渾濁現象,可能生成大量氫 氧化物沉淀。所以,模擬廢水的酸度以pH=5為宜。 3 . 3 印跡因子、選擇性分析 在溫度為 293 K、pH=5 條件下,在 3 個容積為 從圖 9 看出,在 2 組混合吸附體系中,分別有 3 + 2+ 2+ 3+ 2+ Cr 、Cu 、Ni 、Fe 存在時,PU-DETA-IIP 對 Pb 的吸 1 2 00 mL 的錐形瓶中,各加入 0.100 g PU-DETA-IIP 和 附量受到一定的影響,在這 4 種混合溶液中,其吸附 2 + 3+ 2+ 量分別是 26.4、26.8、30.1 和 36.5 mg/g,對 Cr 、Cu 、 2+ 3+ 0 mL 濃度為 200 mg/L 的 Pb 溶液組成吸附體系,測 定吸附量的平均值為 39.86 mg/g;在 3 個容積為 100 mL 錐形瓶中,各加入 0.100 g PU-DETA-NIIP 和 20 Ni 、Fe 的吸附量分別是 18.2、13.24、4.56、1.68 mg/g, 3+ 2+ 2+ 3+ 影響大小順序是 Cr 、Cu 、Ni 、Fe ,其對應選擇性系 2 + mL 濃度為 200 mg/L 的 Pb 溶液組成吸附體系,測定 吸 附 量 的 平 均 值 為 27.03 mg / g。 則 印 跡 因 子 QPU-DETA-IIP/QPU-DETA-NIIP =1.47,具有一定的印跡效果。 上述條件下,在一組 5 個容積為 100 mL 錐形瓶 中,各加入 0.100 g PU-DETA-IIP 和 20 mL 濃度均為 數 QPb /QCr、QPb /QCu、QPb /QNi、QPb /QFe 分別為 1.39、2.15、 2 + 2+ 3+ 7.32 和 21.73?梢娫 Pb 和 Ni 、Fe 混合體系中, 2 + 2+ Pb 吸附量較高,PU-DETA-IIP 對 Pb 顯示出較好的 選擇性吸附性能。 3. 4 模擬廢水處理 在容積為 150 mL 錐形瓶中,加入 0.300 g PU- 2 + 3+ 2+ 2+ 3+ 2 00 mg/L 的 Pb 、Cr 、Cu 、Ni 、Fe 溶液組成吸附體 · 210 · 蔡 輝等:鉛離子印跡聚氨酯樹脂的吸附性能 2020年第4期 2 + 2+ 3+ [ 5] Teodosiu C,Wenkert R,Tofan L,et al. Advances in preconcentra tion/removal of environmentally relevant heavy metal ions from wa ter and wastewater by sorbents based on polyurethane foam[J]. Re views in Chemical Engineering,2014,30(4): 403-411. ETDA-IIP 和 Pb 、Ni 、Fe 濃度分別為 200、100、100 mg/L 的模擬廢水 60 mL。在 293K、pH=5 的實驗條件 下振蕩吸附 120 min 后,過濾、取清液分別測定各離 子吸光度;用質量分數為 3% 的 EDTA-Na 和體積分 數為 5% 的硝酸溶液沖洗至檢測不出金屬離子,蒸餾 水沖洗至中性,實現再生,如此吸附-解吸往復進行 [ 6] Selvaraj D K,Ramasamy N,Manickam S,et al. Synthesis and metal ion uptake studies of chelating polyurethane resin containing donor atoms: Experimental optimization and temperature studies [J]. Canadian Journal of Chemical Engineering. 2017,95(5): 944- 2+ 5 次吸附試驗,計算該模擬廢水中 Pb 去除率,評價吸 9 53. 附及再生重復使用性能。結果表明用 PU-DETA-IIP 處理 200 mg/L 的含鉛模擬廢水,5 次實驗去除率分別 是 98.77、98.85、97.93、96.16、94.92%,相對平均偏差 [7] 羅建新,張春燕,劉沐魁,等 . 聚氨酯陰離子表面活性劑的合成 2 + 及對Pb 的吸附研究[J]. 化工新型材料,2016,44(12):235-237. Luo Jianxin,Zhang Chunyan,Liu Mukui,et al. Synthesis and ad sorption of polyurethane anionic surfactant for lead ion[J]. New Chemical Materials,2016,44(12):235-237. 2 + 為 1.44%,表明 PU-ETDA-IIP 對水溶液中 Pb 有較好 的吸附去除效果。 [8] Seyed A V,Majid B,Mohammad A A,et al. Immobilization of 4 結 論 polyaniline nanoparticles on the polyurethane foam derived from waste materials: A porous reactive fixed-bed medium for removal of mercury from contaminated waters[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering,2018,6(5): 6612-6622. 利用聚氨酯結構中—NCO 的反應活性接枝胺類 金屬螯合劑 DETA,并結合分子印跡技術制備出了 2 + Pb 印跡螯合型聚氨酯樹脂 PU-ETDA-IIP。在吸附 劑用量為 200 mg/L、吸附時間為 120 min、作用溫度為 [ 9] Li L X,Ying X G,Liu J Q,et al. Molecularly imprinted polyure thane grafted calcium alginate hydrogel with specific recognition for proteins[J]. Materials Letters,2015,143: 248-251. 2 0 ℃、pH=5時,PU-DETA-IIP 的吸附性能最佳;印跡 2+ 3+ 因子為 1.5 倍,Pb 和 Fe 混合體系中選擇性系數 QPb/ [ 10] 王航燕,王 森,尹春香,等 . 4-氨基苯硫酚修飾的甲醛分子印 跡聚合物的吸附性能[J]. 廣州化工,2017,45(19): 41-43. Wang Hangyan,Wang Sen,Yin Chunxiang,et al. Adsorption per formance of 4-aminothiophenol modified formaldehyde molecularly imprinted polymers[J]. Guangzhou Chemical Industry,2017,45 2 + 3+ QFe 最大達到 21.73,對含 Pb 、Fe 的混合溶液中的 2 + Pb 有較好的識別性能;該材料的吸附條件溫和,可 重復使用。實際污染廢水較為復雜,需要根據其成 分做具體的分析和研究。 (19): 41-43. [11] 湯 玲,文 亮,王 鈞 . PPG 對聚氨酯樹脂耐水性能影響研究 參 考 文 獻 [ J]. 玻璃鋼/復合材料,2016(9): 86-90. Tang Ling,Wen Liang,Wang Jun. Modification on hydrolytic sta bility of polyurethane by introduction of polypropylene glycol[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites,2016(9): 86-90. [ 1] 李迪漢 . 鉛鋅冶煉酸性廢水治理新工藝研究[J]. 湖南有色金 屬,2017,33(4): 54-57. Li Dihan. Study on the new technology of lead-zinc acid wastewater treatmen[t J].Hunan Nonferrous Metals,2017,33(4): 54-57. [12] 王 雙,謝 敏,王海波,等 . 含磷六元醇的制備及改性水性 聚氨酯的結構與性能[J]. 高分子材料科學與工程,2018,34 [ 2] 吳漢福,田 玲,鄧紅江,等 . 貴州某鉛鋅礦區土壤重金屬污染 (2): 32-36. 評價[J]. 六盤水師范學院學報,2016,28(3): 18-22. Wang Shuang,Xie Min,Wang Haibo,et al. Preparation of phos phorus-containing hexahydric alcohol and structure and properties of modified waterborne polyurethane[J]. Polymer Materials Sci ence & Engineering,2018,34(2): 32-36. 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