【摘要】：碳納米管基離子印跡材料是一種對(duì)目標(biāo)金屬離子具有選擇吸附性能的材料,可以對(duì)特定的金屬離子選擇性吸附,可有效的去除和富集環(huán)境中的重金屬離子。以磁性碳納米管為基礎(chǔ)原料,殼聚糖、丙烯酸和N-異丙基丙烯酰胺為功能單體,Ni2+為模板,分別制備出兩種新型離子印跡材料ⅡPs-1和ⅡPs-2。1)采用傅立葉紅外光譜儀(FT-IR)、X-射線衍射儀(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(SEM)、熱綜合分析儀(TG)對(duì)ⅡPs-1和ⅡPs-2的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行表征,結(jié)果表明,碳納米管的表面負(fù)載上磁性Fe3O4顆粒,并在其表面成功的修飾上一層印跡聚合物,ⅡPs-1和ⅡPs-2表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。2)采用火焰原子吸收光譜儀檢測(cè)ⅡPs-1和ⅡPs-2的吸附性能及機(jī)理,結(jié)果表明,ⅡPs-1的平衡吸附量為19.86 mg/g,吸附溶液的最佳p H值為6,經(jīng)過(guò)5次循環(huán)實(shí)驗(yàn)后飽和吸附量基本無(wú)變化,吸附過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附模型和Freundlich熱力學(xué)吸附模型。ⅡPs-2的平衡吸附量為24.06 mg/g,最佳吸附的p H值為6,經(jīng)過(guò)4次循環(huán)吸附后飽和吸附量略有下降,吸附過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附模型和Langmuir熱力學(xué)吸附模型。在競(jìng)爭(zhēng)離子Pb2+和Cu2+同時(shí)存在時(shí)ⅡPs-1和ⅡPs-2對(duì)Ni2+表現(xiàn)出很好的選擇吸附性能。3)將ⅡPs-1和ⅡPs-2在電化學(xué)方面的應(yīng)用進(jìn)行初步研究,采用循環(huán)伏安法檢測(cè)ⅡPs-1和ⅡPs-2修飾后的碳糊電極CPE/ⅡPs-1和CPE/ⅡPs-2在含Ni2+底液中的電化學(xué)響應(yīng),結(jié)果顯示,兩種修飾后的電極在循環(huán)伏安曲線上都出現(xiàn)明顯的氧化還原峰,表明這兩種碳糊電極可潛在用于對(duì)Ni2+的檢測(cè)。
【圖文】：

第2章 IIPs-1 的制備及表征殼聚糖（Chitosan，CS）是一種天然高分子材料，廣泛的存在于甲殼類(lèi)動(dòng)物殼中或者低等植物的細(xì)胞壁中，無(wú)毒無(wú)害和易于生物降解，可以溶于大多數(shù)的，如乙酸、鹽酸等水溶液。殼聚糖分子表面具有很多羥基（-OH）、氨基（H2）等功能性基團(tuán)，可以通過(guò)化學(xué)改性增強(qiáng)其螯合能力，有效的處理廢水中的屬離子[74-75]。Lin[76]等通過(guò)噴絲技術(shù)與表面印跡技術(shù)結(jié)合，改性殼聚糖制備出新型離子印，實(shí)驗(yàn)表明，制備出的離子印跡膜對(duì) Pd2+具有很好的選擇吸附性能，并且在條件下吸附能力沒(méi)有明顯的減弱，具備一定的耐酸性。Guo[77]等以殼聚糖為功體，丙三醇為交聯(lián)劑，，Ni2+為印跡模板，在乙酸水溶液中聚合制備出對(duì) Ni2+較附能力的離子印跡聚合物。實(shí)驗(yàn)中 IIPs-1 的制備過(guò)程如圖 1 所示。

圖 9 Fe3O4/MWCNTs-COOH（a）（c）和 IIPs-1（b）的掃描電鏡圖Fig.9 SEM picture of Fe3O4/MWCNTs-COOH (a) (c) and IIPs-1(b) 本章小結(jié)反相懸浮體系中制備 IIPs-1，以共沉淀法制備的磁性碳納米管為基質(zhì)，，在氧化還原引發(fā)劑的作用下，在基質(zhì)表面修飾上一層殼聚糖與丙烯酸制備出碳納米管基離子印跡材料。1）采用單因素變量法考察制備 IIPs-1 工藝條件對(duì) Ni2+吸附性能的影響，明，當(dāng)殼聚糖、交聯(lián)劑 MBA 和 Ni2+的最佳投料量分別為 30.40%、9.0%。2）采用 FT-IR、XRD、TG、SEM 對(duì) IIPs-1 的結(jié)構(gòu)性能、微觀形貌、熱穩(wěn)結(jié)構(gòu)表征分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)T-IR 光譜分析驗(yàn)證磁性碳納米管表面修聚合物，SEM 實(shí)驗(yàn)觀察到磁性碳納米管的表面包覆一層印跡聚合物，
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;O631.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2672510