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1、应用化学专业毕业论文应用化学专业毕业论文 精品论文精品论文 水杨酸型与水杨酸型与 8-8-羟基喹啉型螯羟基喹啉型螯合树脂的制备及其对重金属离子螯合吸附行为的研究合树脂的制备及其对重金属离子螯合吸附行为的研究关键词：螯合树脂关键词：螯合树脂 重金属离子重金属离子 螯合吸附行为螯合吸附行为 制备工艺制备工艺摘要：从工业废水中分离重金属离子，无论对环境保护还是经济发展都有积极 的意义。高分子螯合树脂以其对金属离子选择性螯合吸附，在适当条件下又可 将金属离子释放的特性，越来越广泛的应用到重金属离子的分离提取操作之中。水杨酸、8-羟基喹啉都是具有螯合功能的有机化合物，本文首先采用绿色无 致癌毒性氯甲基化
2、试剂-1，4-二氯甲氧基丁烷对交联聚苯乙烯微球实施氯甲基 化反应，制得氯甲基化的交联聚苯乙烯微球(CMCPS)，再以其为基体，以 5-氨 基水杨酸(ASA)与 5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐为小分子反应物，通过大分子反 应，分别将水杨酸与 8-羟基喹啉(HQ)键合在基体树脂上，成功地制得了水杨酸 型和 8-羟基喹啉型螯合树脂 ASA-CPS 与 HQ-CPS；采用红外光谱、化学分析法以 及分光光度法对两种螯合树脂的化学结构及键合程度进行了表征；研究考察了 各种反应条件对制备反应的影响规律，以确定适宜的制备条件；重点研究了两 种螯合树脂对重金属离子的吸附性能、吸附机理与吸附热力学。 研究结果表
3、明，在通过氨基水杨酸与 CMCPS 微球反应制备水杨酸型螯合树脂 ASA-CPS 的过 程中，氨基水杨酸分子中的氨基作为亲核进攻基团，与微球 CMCPS 表面的氯甲 基之间发生亲核取代反应，该取代反应遵循单分子取代反应(SN1)的机理，反应 速度不受氨基水杨酸浓度的影响，升高温度与使用极性高的溶剂有利于反应的 进行。 研究结果还表明，凭借静电作用与螯合作用的协同，水杨酸型螯合树 脂 ASA-CPS 对重金属离子具有很强的吸附能力，对 Fe(III)离子的吸附容量可 达 21g/100g；在可避免金属离子水解的 pH 范围内，ASA-CPS 对重金属离子的吸 附能力随介质 pH 的增大而增强；吸
4、附过程属熵驱动的化学吸附过程，温度升高， 促进吸附过程；对于性质不同的金属离子，ASA-CPS 的吸附能力是不同的，吸 附容量的顺序为：Fe3+gt;Ni2+gt;Cu2+gt;Zn2+。 制备 8- 羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 的过程，由两步大分子反应组成。首先己二胺(HDA)与 微球 CMCPS 微球反应，制得胺化微球 HDA-CPS，然后，胺化微球 HDA-CPS 与 5- 氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐在碱性条件下反应，从而制得螯合树脂 HQ-CPS。在 胺化反应过程中，过量的己二胺起缚酸剂作用，增大己二胺用量有利于反应进 行。 研究结果还表明，本研究所制备的 8-羟基喹啉型螯合树脂
5、 HQ-CPS 对金 属离子也具有较强的螯合吸附能力，对 Cu(II)离子的吸附容量达 7g/100g；其 吸附能力也随介质 pH 的增大而增强；吸附过程也属熵驱动的化学吸附过程，温 度升高，有利于吸附过程。螯合树脂 HQ-CPS 对于性质不同的金属离子，吸附能 力的顺序为：Cu2+gt;Ni2+gt;Fe3+(pH=5)。正文内容正文内容从工业废水中分离重金属离子，无论对环境保护还是经济发展都有积极的 意义。高分子螯合树脂以其对金属离子选择性螯合吸附，在适当条件下又可将 金属离子释放的特性，越来越广泛的应用到重金属离子的分离提取操作之中。 水杨酸、8-羟基喹啉都是具有螯合功能的有机化合物，本
6、文首先采用绿色无致 癌毒性氯甲基化试剂-1，4-二氯甲氧基丁烷对交联聚苯乙烯微球实施氯甲基化 反应，制得氯甲基化的交联聚苯乙烯微球(CMCPS)，再以其为基体，以 5-氨基 水杨酸(ASA)与 5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐为小分子反应物，通过大分子反应， 分别将水杨酸与 8-羟基喹啉(HQ)键合在基体树脂上，成功地制得了水杨酸型和 8-羟基喹啉型螯合树脂 ASA-CPS 与 HQ-CPS；采用红外光谱、化学分析法以及分 光光度法对两种螯合树脂的化学结构及键合程度进行了表征；研究考察了各种 反应条件对制备反应的影响规律，以确定适宜的制备条件；重点研究了两种螯 合树脂对重金属离子的吸附性能、吸附
7、机理与吸附热力学。 研究结果表明， 在通过氨基水杨酸与 CMCPS 微球反应制备水杨酸型螯合树脂 ASA-CPS 的过程中， 氨基水杨酸分子中的氨基作为亲核进攻基团，与微球 CMCPS 表面的氯甲基之间 发生亲核取代反应，该取代反应遵循单分子取代反应(SN1)的机理，反应速度不 受氨基水杨酸浓度的影响，升高温度与使用极性高的溶剂有利于反应的进行。 研究结果还表明，凭借静电作用与螯合作用的协同，水杨酸型螯合树脂 ASA- CPS 对重金属离子具有很强的吸附能力，对 Fe(III)离子的吸附容量可达 21g/100g；在可避免金属离子水解的 pH 范围内，ASA-CPS 对重金属离子的吸附 能力随
8、介质 pH 的增大而增强；吸附过程属熵驱动的化学吸附过程，温度升高， 促进吸附过程；对于性质不同的金属离子，ASA-CPS 的吸附能力是不同的，吸 附容量的顺序为：Fe3+gt;Ni2+gt;Cu2+gt;Zn2+。 制备 8- 羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 的过程，由两步大分子反应组成。首先己二胺(HDA)与 微球 CMCPS 微球反应，制得胺化微球 HDA-CPS，然后，胺化微球 HDA-CPS 与 5- 氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐在碱性条件下反应，从而制得螯合树脂 HQ-CPS。在 胺化反应过程中，过量的己二胺起缚酸剂作用，增大己二胺用量有利于反应进 行。 研究结果还表明，本研究所制
9、备的 8-羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 对金 属离子也具有较强的螯合吸附能力，对 Cu(II)离子的吸附容量达 7g/100g；其 吸附能力也随介质 pH 的增大而增强；吸附过程也属熵驱动的化学吸附过程，温 度升高，有利于吸附过程。螯合树脂 HQ-CPS 对于性质不同的金属离子，吸附能 力的顺序为：Cu2+gt;Ni2+gt;Fe3+(pH=5)。 从工业废水中分离重金属离子，无论对环境保护还是经济发展都有积极的意义。 高分子螯合树脂以其对金属离子选择性螯合吸附，在适当条件下又可将金属离 子释放的特性，越来越广泛的应用到重金属离子的分离提取操作之中。 水杨 酸、8-羟基喹啉都是具有螯合功能
10、的有机化合物，本文首先采用绿色无致癌毒 性氯甲基化试剂-1，4-二氯甲氧基丁烷对交联聚苯乙烯微球实施氯甲基化反应， 制得氯甲基化的交联聚苯乙烯微球(CMCPS)，再以其为基体，以 5-氨基水杨酸 (ASA)与 5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐为小分子反应物，通过大分子反应，分别 将水杨酸与 8-羟基喹啉(HQ)键合在基体树脂上，成功地制得了水杨酸型和 8-羟 基喹啉型螯合树脂 ASA-CPS 与 HQ-CPS；采用红外光谱、化学分析法以及分光光 度法对两种螯合树脂的化学结构及键合程度进行了表征；研究考察了各种反应 条件对制备反应的影响规律，以确定适宜的制备条件；重点研究了两种螯合树脂对重金属离子
11、的吸附性能、吸附机理与吸附热力学。 研究结果表明，在通 过氨基水杨酸与 CMCPS 微球反应制备水杨酸型螯合树脂 ASA-CPS 的过程中，氨 基水杨酸分子中的氨基作为亲核进攻基团，与微球 CMCPS 表面的氯甲基之间发 生亲核取代反应，该取代反应遵循单分子取代反应(SN1)的机理，反应速度不受 氨基水杨酸浓度的影响，升高温度与使用极性高的溶剂有利于反应的进行。 研究结果还表明，凭借静电作用与螯合作用的协同，水杨酸型螯合树脂 ASA- CPS 对重金属离子具有很强的吸附能力，对 Fe(III)离子的吸附容量可达 21g/100g；在可避免金属离子水解的 pH 范围内，ASA-CPS 对重金属离
12、子的吸附 能力随介质 pH 的增大而增强；吸附过程属熵驱动的化学吸附过程，温度升高， 促进吸附过程；对于性质不同的金属离子，ASA-CPS 的吸附能力是不同的，吸 附容量的顺序为：Fe3+gt;Ni2+gt;Cu2+gt;Zn2+。 制备 8- 羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 的过程，由两步大分子反应组成。首先己二胺(HDA)与 微球 CMCPS 微球反应，制得胺化微球 HDA-CPS，然后，胺化微球 HDA-CPS 与 5- 氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐在碱性条件下反应，从而制得螯合树脂 HQ-CPS。在 胺化反应过程中，过量的己二胺起缚酸剂作用，增大己二胺用量有利于反应进 行。 研究结果还
13、表明，本研究所制备的 8-羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 对金 属离子也具有较强的螯合吸附能力，对 Cu(II)离子的吸附容量达 7g/100g；其 吸附能力也随介质 pH 的增大而增强；吸附过程也属熵驱动的化学吸附过程，温 度升高，有利于吸附过程。螯合树脂 HQ-CPS 对于性质不同的金属离子，吸附能 力的顺序为：Cu2+gt;Ni2+gt;Fe3+(pH=5)。 从工业废水中分离重金属离子，无论对环境保护还是经济发展都有积极的意义。 高分子螯合树脂以其对金属离子选择性螯合吸附，在适当条件下又可将金属离 子释放的特性，越来越广泛的应用到重金属离子的分离提取操作之中。 水杨 酸、8-羟基喹啉
14、都是具有螯合功能的有机化合物，本文首先采用绿色无致癌毒 性氯甲基化试剂-1，4-二氯甲氧基丁烷对交联聚苯乙烯微球实施氯甲基化反应， 制得氯甲基化的交联聚苯乙烯微球(CMCPS)，再以其为基体，以 5-氨基水杨酸 (ASA)与 5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐为小分子反应物，通过大分子反应，分别 将水杨酸与 8-羟基喹啉(HQ)键合在基体树脂上，成功地制得了水杨酸型和 8-羟 基喹啉型螯合树脂 ASA-CPS 与 HQ-CPS；采用红外光谱、化学分析法以及分光光 度法对两种螯合树脂的化学结构及键合程度进行了表征；研究考察了各种反应 条件对制备反应的影响规律，以确定适宜的制备条件；重点研究了两种螯合
15、树 脂对重金属离子的吸附性能、吸附机理与吸附热力学。 研究结果表明，在通 过氨基水杨酸与 CMCPS 微球反应制备水杨酸型螯合树脂 ASA-CPS 的过程中，氨 基水杨酸分子中的氨基作为亲核进攻基团，与微球 CMCPS 表面的氯甲基之间发 生亲核取代反应，该取代反应遵循单分子取代反应(SN1)的机理，反应速度不受 氨基水杨酸浓度的影响，升高温度与使用极性高的溶剂有利于反应的进行。 研究结果还表明，凭借静电作用与螯合作用的协同，水杨酸型螯合树脂 ASA- CPS 对重金属离子具有很强的吸附能力，对 Fe(III)离子的吸附容量可达 21g/100g；在可避免金属离子水解的 pH 范围内，ASA-
16、CPS 对重金属离子的吸附 能力随介质 pH 的增大而增强；吸附过程属熵驱动的化学吸附过程，温度升高， 促进吸附过程；对于性质不同的金属离子，ASA-CPS 的吸附能力是不同的，吸 附容量的顺序为：Fe3+gt;Ni2+gt;Cu2+gt;Zn2+。 制备 8- 羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 的过程，由两步大分子反应组成。首先己二胺(HDA)与 微球 CMCPS 微球反应，制得胺化微球 HDA-CPS，然后，胺化微球 HDA-CPS 与 5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐在碱性条件下反应，从而制得螯合树脂 HQ-CPS。在 胺化反应过程中，过量的己二胺起缚酸剂作用，增大己二胺用量有利于反应进 行。 研究结果还表明，本研究所制备的 8-羟基喹啉型螯合树脂 HQ-CPS 对金 属离子也具有较强的螯合吸附能力，对 Cu(II)离子的吸附容量达 7g/100g；其 吸附能力也随介质 pH 的增大而增强；吸附过程也属熵驱动的化学吸附过程，温 度升高，有利于吸附过程。螯合树脂 HQ-C
