第11卷第2期 2011年4月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
Vol.11 No.2 Apr.2011
亚氨乙酸型螯合吸附材料1AA-PEI/SiO.对重金属离子的合吸附行为
李延斌，高保娇，
杜瑞奎
(中北大学化学工程系，山西太原030051)
摘要：将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)接枝于微米级硅胶微粒表面，制得接枝微粒PEI/SiO2，然后使氯乙酸与PEI 大分子中的伯、仲胺基发生亲核取代反应，形成亚氨乙酸(IAA)型整合吸附材料IAA-PEI/SiO2.研究了IAA-PEI/SiO 对重金属离子的整合吸附行为和吸附机理。结果表明，由于亚氨乙酸基团与重金属离子之间的静电作用与配位整合作用，IAA-PEI/SiO,对重金属离子可产生强的整合吸附作用，对Ni*的吸附容量可达1.4mmo/g：吸附过程为放热过程：在可抑制重金属离子水解的pH范围内，pH值越高，吸附能力越强：IAA-PEI/SiO2对重金属离子的吸附容量顺序为 Ni2*> Pb*>Cu**>Cd**
关键调：整合吸附材料：亚氨乙酸型：聚乙烯亚胺：氯乙酸：重金属离子
中图分类号：0631 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2011)02-0221-06
且吸附过程属恰驱动的吸附过程：整合吸附材料
随着全球工业化进程的推进，大量重金属离子被排放于水介质中，由于重金属离子具有高毒性与不可生物降解性，及由此而导致的在生命体中的积累[1,2]，其对水质的污染已对人类的生存造成了极大威胁[3.4]，相关的分离技术与材料垂待发展。目前，分离与去除水介质中重金属离子的方法有多种，如化学沉淀法、化学还原法、离子交换法、生物处理法及吸附法，其中吸附法是一种简便、高效且吸附剂可再生与循环使用的有效方法[56], 而在各种固体吸附材料中整合吸附材料吸附容量高(7.8)，是一类具发展前景的固体吸附材料
整合吸附材料(包括整合树脂)是指在固体基质表面键合有对金属离子具整合功能基团的固体(微粒)材料。整合功能基团有多种类型，如亚氨乙酸型、Schiff碱型、水杨酸型、8-羟基喹琳型及借氨型等.其中，亚氨乙酸(IminoaceticAcid，LAA)型整合基团由于对金属离子具有普遍的强整合作用19.10)，可从水介质中高效去除各种毒性金属离子.因此，研究亚氨乙酸型整合材料对水质治理有重要意义，
前期研究]采用偶合接枝聚合方式，先将聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI)接枝在微米级硅胶微粒表面，得到接枝微粒PEI/SiO2，然后通过氯乙酸与接枝PEI大分子链中的伯、仲胺基发生取代反应，从而制得了亚氨乙酸型整合吸附材料IAA-PEI/SiO2：本工作重点考察了该整合吸附材料对重金属离子的整合吸附行为与吸附机理，深入研究了整合吸附热力学，研究结果表明， IAA-PEI/SiO2对重金属离子具有很强的整合吸附性能，
收稳日期：2011-01-21，修回日期：2011-03-30
基金项目：山西省自热科学基金资助项日(编号：201002100843)
IAA-PEI/SiO2将亚氨乙酸基团的强整合特性与硅胶微粒的高比表面、优良的机碱强度与热稳定性结合于一体，是一种优良的复合型整合吸附材料，类似的研究尚未见文献报道，本研究结果在整合吸附研究方面，尤其在环境保护领域，具有一定的参考价值
实验 2
2.1试剂与仪器
硅胶[120~160目(96~120μm)，青岛海洋化工有限公司，试剂纯)，甲烷磺酸(北京金龙化学试剂有限公司，化学纯），氯丙基三甲氧基硅烷(3-Chloropropyltrimethoxysilan,CPS，商品名KH-570, 南京永超化工有限公司，分析纯)，聚乙烯亚胺[PEI，分子量(2~5)x10*，含量为35%的水溶液，武汉强龙化工新材料有限责任公司，化学纯)，氯乙酸(ChloroaceticAcid CAA，天津大茂化学试剂厂，分析纯)，其他试剂均为市售分析纯
Perkin-Elmer1700型傅立叶红外光谱仪(美国PE公司)，PHS-3C型酸度计(上海精密科学仪器有限公司)， THZ-92C型气浴恒温报荡器(江苏省金坛市富华仪器有限公司)，PHS-3C精密pH计(上海精密科学仪器有限公
司)，721型分光光度计(上海第三分析仪器厂) 2.2实验方法
2.2.1接枝微粒PEI/SiOz的制备
按文献[11]所述方法，采用偶合接枝法(Graftingto Method)在硅胶表面接枝PEI，典型的步骤如下：使用偶联剂CPS对硅胶微粒进行表面改性，制得氯丙基化的硅
作者篇介：李延减(1979-)，男，山西省交城基人，硕士，讲师，功能高分子的合成与应用专业；高保娇，通讯联系人，E-mail:gaobaojiao@126.com 万方数据