2-氨甲基吡啶衍生物聚合物包合膜选择性回收Cu(Ⅱ)

摘要

以不同2-氨甲基吡啶类衍生物(N,N-二(叔丁氧羰基亚甲基)-2-氨甲基吡啶、N,N-二辛基-2-氨甲基吡啶、N-叔氧羰基亚甲基-N-辛基-2-氨甲基吡啶、N,N-二癸基-2-氨甲基吡啶)为载体,制备以聚氯乙烯(PVC)为膜基材的系列聚合物包容膜(PIM);通过优化载体分子结构和塑化剂类型,考察聚合物包容膜的铜离子渗透通量和分离选择性。结果表明:含有长碳链的疏水性吡啶类衍生物有助于提高铜离子传质通量和膜的稳定性。在PVC含量为30%(质量分数),N,N-二癸基-2-氨甲基吡啶为30%(质量分数),塑化剂为40%(质量分数)时,铜离子的渗透通量可达5.8×10^(-6)mol·m^(-2)·s^(-1)。FT-IR和XPS分析结果表明,N,N-二癸基-2-氨甲基吡啶上的氨基官能团参与铜离子的配位,SAXS分析证实2-氨甲基吡啶类衍生物的疏水性改性有利于膜中微通道的形成,从而促进铜离子在膜内的传质。