丙烯酸系螯合树脂的合成及对重金属离子吸附性能的研究

摘要

螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络和物的树脂。传统的螯合树脂大多以聚苯乙烯为骨架，因而具有亲水性差、抗有机污染能力差及二次回收利用率低等缺陷。为了克服传统螯合树脂的缺点，本文合成了两类以聚丙烯酸为骨架的高亲水性螯合树脂，并测定了它们对重金属离子的吸附性能。
　　1.以聚丙烯酸甲酯树脂为原料，通过胺解和羧甲基化反应合成了具有半“EDTA”型结构的丙烯酸系亚胺二乙酸螯合树脂（简称PMA-IDA树脂）。
　　2.PMA-IDA树脂对Cu2+的吸附和脱附实验结果表明，该树脂对Cu2+吸附具有吸附效果好（室温下，起始浓度为0.5 mol/L时，饱和吸附量高达3.006 mmol/g）、吸附和脱附速度快、脱附率高(高达100％)和再生能力强（约96％）等特点。同时，本文测定了PMA-IDA树脂和聚苯乙烯亚胺二乙酸树脂（简称PS-IDA树脂）在葛根素中对铜离子吸附性能，实验结果表明:PMA-IDA树脂不仅在葛根素中对Cu2+去除率高（高达95％），而且对葛根素成分基本不吸附。通过此类树脂对Cu2+、Ni2+和Pb2+三种离子吸附性能的研究，表明此类树脂对Cu2+吸附效果最好。
　　3.以聚甲基丙烯酸环氧丙酯树脂为原料，通过与NaSH的反应合成了一种丙烯酸系巯基螯合树脂（简称PMA-SH树脂）。
　　4.PMA-SH树脂对Hg2+的吸附和脱附实验结果表明，该树脂对Hg2+的吸附具有吸附量高(室温下，初始浓度为0.045 mol/L时，其吸附量可达1.148 mmol/g)、脱附和吸附速率快、脱附效果好(高达95％)、再生能力强（高达90％）和树脂稳定性好等优点。

目录

摘要

第一章 综述

1．1 引言

1．2 螯合树脂简介及发展史

1．3 螯合树脂分类

1．4 常见两类螯合树脂的合成及应用

1．4．1 N，O型螯合树脂

1．4．2 含S型螯合树脂

1．5 课题的提出与研究的内容

1．5．1 课题的提出

1．5．2 研究的内容

第二章 PMA-IDA树脂的合成及结构表征

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 主要试剂与仪器

2．2．2 PMA-IDA树脂的合成及结构表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 PMA-IDA树脂的红外光谱

2．3．2 反应结果讨论

2．4 小结

第三章 PMA-IDA对金属离子的吸附性能研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 主要的试剂和仪器

3．2．2 PMA-IDA树脂对Cu2+的吸附性能研究

3．2．3 PMA-IDA树脂对Ni2+和Pb2+的吸附性能研究

3．3 实验结果与讨论

3．3．1 PMA-IDA树脂对Cu2+的吸附性能研究

3．3．2 PMA-IDA树脂对Ni2+和Pb2+的吸附性能研究

3．4 小结

第四章 PMA-SH树脂的合成及结构表征

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 主要试剂与仪器

4．2．2 PMA-SH树脂的合成及结构表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 树脂的红外光谱图

4．3．2 反应结果讨论

4．4 小结

第五章 PMA-SH树脂对Hg2+的吸附性能研究

5．1 前言

5．2 实验部分

5．2．1 主要的试剂和仪器

5．2．2 pH对PMA-SH树脂吸附Hg2+的影响

5．2．3 PMA-SH树脂对Hg2+的吸附动力学

5．2．4 PMA-SH树脂对Hg2+的静态吸附和再生吸附

5．2．5 PMA-SH树脂对Hg2+的吸附热力学

5．2．6 PMA-SH树脂对Hg2+的动态吸附与脱附

5．3 实验结果与讨论

5．3．1 pH对PMA-SH树脂吸附Hg2+的影响

5．3．2 PMA-SH树脂对Hg2+的吸附动力学

5．3．3 PMA-SH树脂对Hg2+的静态吸附与再生

5．3．4 PMA-SH树脂对Hg2+的动态吸附与脱附

5．4 小结

结论

参考文献

致谢

声明