基于介孔材料SBA-15的钆离子表面离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

【作者】 刘小刚； 月隆隆； 杨沂凤； 黎先财；

【机构】 南昌大学化学学院；

【摘要】 以稀土钆离子为研究对象^[1-2],选用聚乙烯亚胺作为功能单体,将SBA-15作为基质载体,采用化学接枝法制备钆离子表面离子印迹聚合物^[3]。将离子印迹聚合物作为吸附剂,进行一系列的条件优化实验,并对结果进行分析,对吸附剂吸附钆离子的选择性进行竞争吸附实验,并对其洗脱和循环再生进行实验研究^[4-5]。结果表明,钆离子表面离子印迹对Gd³⁺具有良好的选择性,与非离子印迹聚相比,钆离子表面离子印迹的选择性更好。说明在一定程度上,钆离子表面离子印迹的选择识别能力较强。选择性研究将Gd³⁺与La³⁺、Yb³⁺、Al³⁺、Fe³⁺配置成浓度相同为500 mg/L的共存体系,加入吸附剂在最佳的吸附条件下进行充分的吸附^[6],ICP测定体系中各个离子的浓度,计算出各个金属离子的分配系数K_d,并且分别计算出吸附剂对Gd³⁺的选择性系数,分析吸附剂的特异选择性的能力^[7]。探究Gd-IIP/SBA-15对钆离子是否具有选择性,选择了La³⁺、Yb³⁺、Fe³⁺和Al³⁺作为选择实验的干扰离子和Gd³⁺一起混和,进行对Gd³⁺的竞争吸附实验,并计算出每种金属离子的固液分配系数和钆离子相对其他四种金属离子的选择性系数。用非离子印迹聚合物与之进行对比,结果如表1所示。从表中可以看到钆离子表面离子印迹对Gd³⁺具有良好的选择性,对Fe³⁺和Al³⁺的选择性系数为23.38和10.23。相比之下,对吸附稀土离子的选择性系数并不算太高,之所以会这样,是因为镧系收缩,原子半径相近和稀土元素的性质比较相近,但仍然还是有很好的选择吸附性。与非离子印迹聚相比,钆离子表面离子印迹的选择性更好。说明在一定程度上,钆离子表面离子印迹的选择识别能力较强。更多还原