第06期科研开发
酰胺接枝ACF的制备及其在处理水体中重金属Cu"的应用
酰胺接枝ACF的制备及其在处理水体中重金属Cu2+的应用
徐海燕王瑞段利乾王春明
（中国石油兰州石化分公司研究院，兰州，730060）
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满要：在本文利用象内质基活性碳纤维（PAN-ACF）表面存在的股基与氧化亚风SOCI，发生胜氢化反应后与乙二胺I10oC加热回流在其表面接模胺基、酰胺基围对其进行了改性，用傅立叶转换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）对改性前后活性碳纤维的表面结构和元家结合态及含量变化进行了表征并将改性后的活性碳纤维（NH-ACF）应用于水体中Cu2+高子的去除处理，用电感据合等离子体原子发射光谐仅（ICP-AES）检测了所处理落液中的Ca~离子浓度变化进需得出Cu~寓子在NH-ACF上的最大吸附量qm&。结果表明，NH-ACF比未改性处理的PAN-ACF对Cu~吸附去除其有显著的优势。
中图分类号：0636.1+1
文献标识码：A
文章编号：T1672-8114(2012)0604708
重金属对水体的污染已成为全球性的环境间题"-)。重金属具有显著的生物毒性4.5]，在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态相互转化和分散富集6-10)。活性碳纤维（activated carbonfiber，ACF）是 20世纪60年代研制发展起来的活性碳第三代产品! 是有机碳纤维经高温活化处理后形成的一种新型高效吸附剂。ACF在加工成材时还产生一些表面官能团，如羟基、羧基、醚基、酯基等等。所以，ACF对各种无机和有机气体、水溶液中的有机物及重金属离子等具有较大的吸附容量和较快的吸附速率(10倍于颗粒活性炭)，在分析化学及环保领域得到了广泛的应用，在处理污染物方面，占了绝对的优势[12-15]。具有不同表面物理化学性质的ACF，其处理污染物的活性、选择性各异6-20]。为此，大量文献报道了获得具有特定功能ACF的方法，然而利用ACF表面的化学官能团通过有机反应对其进行修饰的研究尚未见诸报道。
作害筒介：徐海蒸，中国石油兰州石化公司研究院。万方数据
本文以提高ACF对水体中重金属Cu*的吸附去除能力为目的，利用PAN-ACF表面的羧基官能团，开创性地通过酰氧化和胺解两步有机反应在其表面接枝酰胺，对其进行了改性，并用FT-IR、XPS表征分析了改性前后纤维的表面官能团、元素组成及结合态的变化。将改性后的ACF用于水体中Cu*的处理研究，并探
讨了改性后ACF吸附Cu"能力提高的可能原因。 1实验部分
1.1仪器与试剂
仪器：Nicolet公司NEXUS670型傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）；美国ESCALABMarkII型多功能X 射线光电子能谱（XPS）（AIKα射线源，h=1486.6 eV，仪器通过C1s在284.60eV处的结合能校准，误差为 ±0.3eV）；全谱直读型电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES）。
试剂：乙二胺；氟化亚：苯；硝酸铜；氨水；硝酸；丙酮。去离子水。聚丙烯腈基活性碳纤维（PAN-ACF，比表面积1000m·g"，厚度为2mm，微
孔直径1.9nm）。 1.2实验方法
按氨水一去离子水一硝酸一去离子水一丙酮的顺序对新购ACF毡片进行清洗。清洗完毕将毡片放于烘箱