偕胺肟改性聚丙烯腈纤维与不同金属离子之间的配位反应性能

摘要

为了更好地理解纤维材料与金属离子之间的反应,将偕胺肟改性聚丙烯腈纤维(AO-PAN)分别与5种金属离子Fe3+、Cu2+、Co2+、Ce3+和La3+进行配位反应并生成改性PAN纤维金属配合物,在考察了金属离子初始浓度和反应温度影响的基础上重点研究了不同金属离子的配位反应特性,并计算和比较了相关反应参数。结果表明,当AO-PAN与金属离子发生配位反应时,提高反应溶液中金属离子初始浓度和反应温度能够促进金属离子平衡配合量的增加。这个配位反应属于一级动力学反应,温度的升高能够导致其反应速率常数显著增大。在相同条件下5种金属离子的反应速率常数的排列顺序为Fe3+>Cu2+>Co2+>Ce3+>La3+,而其反应活化能则表现出相反变化趋势,这表明Fe3+离子的配位反应能力最高,而2种稀土金属离子的配位反应对温度的依赖性更强。热力学参数ΔH0>0、ΔS0>0、ΔG0<0,证实这个配位反应为自发进行的吸热反应。