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基本信息
- 項目名稱：
- β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物包結(jié)8-羥基喹啉樹脂對Zn(Ⅱ)吸附性能
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑合成β-環(huán)糊精聚合物樹脂被8-羥基喹啉包結(jié)的產(chǎn)物能與Zn(Ⅱ)形成穩(wěn)定的吸附絡(luò)合物，并以此做吸附劑，結(jié)合原子吸收光譜法考察其對水體中痕量Zn(Ⅱ)的吸附性能。
- 詳細介紹：
- 吸附法是處理含鋅廢水的一種方法，傳統(tǒng)吸附劑是活性炭及磺化煤等，但由于其吸附性能的局限。近年來人們致力于開發(fā)新型的吸附材料。β-環(huán)糊精(CycLodextrin,CD)由于其具有獨特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)而成為當(dāng)前研究的熱門課題。它的理論研究和應(yīng)用開發(fā)涉及到各個領(lǐng)域如藥物、電化學(xué)、食物和環(huán)保等[2～5]。目前較引人注意的領(lǐng)域之一是利用環(huán)糊精交聯(lián)聚合作用獲得聚合物包結(jié)物。經(jīng)常使用的交聯(lián)劑是環(huán)氧氯丙烷，它與β-CD在堿性介質(zhì)中形成一種不溶于水的高分子聚合物，這種聚合物一方面保留了β-CD原有的空腔結(jié)構(gòu)，另一方面由于β-CD在聚合物中以三維網(wǎng)狀空間排列而使其固化，使客體分子更易于吸附在聚合物上[6]。8羥基喹啉是一些重金屬的萃取劑，也可作為顯色劑用于光度法測定。由于8羥基喹啉含有與β-CD空腔尺寸相匹配的苯環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可以與β-CD形成穩(wěn)定的包結(jié)絡(luò)合物。實驗利用這一性質(zhì)制成了β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物8羥基喹啉包結(jié)樹脂，并成功應(yīng)用于痕量鋅離子的富集，用原子吸收光譜法測定樣品并做加標(biāo)回收實驗，回收率可達95%左右，與標(biāo)準(zhǔn)方法比較結(jié)果基本吻合。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 近年來吸附劑的研究成為熱點，β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物作為吸附劑研究表明，其改善了β-環(huán)糊精的水溶性增加了其吸附應(yīng)用可能性，但對金屬離子的選擇吸附性能亟待改善。β-環(huán)糊精聚合物樹脂被8-羥基喹啉包結(jié)的產(chǎn)物能與Zn(Ⅱ)形成穩(wěn)定的吸附絡(luò)合物，并以此做吸附劑。增強了鋅的吸附能力改善了吸附劑的選擇性。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 實驗研究了影響吸附、解吸等方面的條件，并應(yīng)用于水體中微量鋅的測定，結(jié)果滿意。目前，β-環(huán)糊精聚合物樹脂8-羥基喹啉包結(jié)絡(luò)合吸附劑對鋅離子的吸附及測定的研究，未見報道。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本方法將來可以推廣到處理及測定水體中微量鋅離子含量的分析中去，具有很好的應(yīng)用價值，可以進一步推廣。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑合成β-環(huán)糊精聚合物 樹脂被8-羥基喹啉包結(jié)的產(chǎn)物能與Zn(Ⅱ)形成穩(wěn)定的吸附絡(luò)合物，并以此做吸附劑，結(jié)合原子吸收光譜法考察其對水體中痕量Zn(Ⅱ)的吸附性能。實驗研究了吸附、洗脫條件及富集倍數(shù)，提出了一種富集測定痕量Zn(Ⅱ)的新方法。結(jié)果表明：合成樹脂對Zn(Ⅱ)有良好的吸附性能，常溫下靜態(tài)飽和吸附量為13.40mg.g-1。EDTA(PH=7)溶液進行靜態(tài)洗脫，洗脫率達98%。富集倍數(shù)20倍。本方法與標(biāo)準(zhǔn)方法對于河水中鋅離子含量測定結(jié)果基本一致。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- 1，蘇小笛, 劉六戰(zhàn), 沈含熙. β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物包結(jié)α-吡啶偶氮-β-萘酚絡(luò)合物樹脂吸附富集痕量金屬的研究.分析化學(xué)[J] 1995，23(12)：1361 2，金文英，海洪，劉海玲. 聚合β-環(huán)糊精包結(jié)樹脂對鈀的吸附性能研究. 廣西科學(xué)院學(xué)報[J] 2010,26(3):343~345
同類課題研究水平概述
- 各種新型樹脂分離富集金屬離子的方法，如螯合樹脂，萃淋樹脂以及吸附樹脂在分析化學(xué)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)糊精（Cyclodextrin,CD）其“內(nèi)疏水，外親水”的筒狀剛性結(jié)構(gòu)賦予了其獨特的包合性能。尺寸適宜的客體分子進入其空腔，從而形成主體包合物。這種特性使其在分析分離，生物技術(shù)，環(huán)境科學(xué)，模擬酶等許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。但是β-環(huán)糊精在水中的溶解度低又限制了其應(yīng)用的范圍。于是人們將它與各種交聯(lián)劑進行反應(yīng)，制成疏水性或者親水性的交聯(lián)聚合物。一方面形成一種不溶于水的高分子聚合物保留了原來β-環(huán)糊精的空腔結(jié)構(gòu)，另一方面由于β-環(huán)糊精在聚合物中以三維網(wǎng)狀空間排列而使其固化，使客體分子更易于吸附在聚合物上。 近年來，關(guān)于β-環(huán)糊精在聚合物包結(jié)物的研究日益受到人們的關(guān)注。β-環(huán)糊精適合與苯，萘以及吡啶等非極性分子或基團發(fā)生包結(jié)反應(yīng)，生成的包結(jié)絡(luò)合物對溶液中的金屬離子有很強的絡(luò)合吸附能力，因而一種新型的吸附樹脂便產(chǎn)生了，這方面的研究國內(nèi)已有一些報道。如蘇小迪等研究了β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物與吡啶偶氮類，變色酸雙偶氮類，三苯甲烷類，雜氧蒽酮類試劑形成包結(jié)物的過程及包結(jié)物的性質(zhì)，并將它們應(yīng)用于分離富集金屬離子，為此類樹脂的研究與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 8-羥基喹啉是金屬顯色劑，能與Co(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Bi(Ⅲ)等離子生成穩(wěn)定的鰲合物，又由于他們都含有與β-環(huán)糊精空腔相互匹配的苯環(huán)，因此它可以與β-環(huán)糊精形成穩(wěn)定的包結(jié)物。本文以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，先合成了β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物，進而制成了β-環(huán)糊精-8-羥基喹啉包結(jié)樹脂，并以這種樹脂為吸附劑，探討了對溶液中Zn(Ⅱ)離子的吸附性能，取得了很好的效果。
