钕离子印迹聚合物的合成与其吸附选择性研究.pdfVIP

钕离子印迹聚合物的合成及其吸附选择性研究 郭佳佳．，苏庆德木 30026) (中国科学技术大学化学系，合肥2 摘要：用热聚畚法合成钕离子聚台物，经过无机酸{{q洗脱，键到一种具有特异选择性和对梭板有“记忆”功能的印迹聚合物。 通过元素分析、红外、热分析氍}光声光谱法验证了产物的结搦，并研究了该日J迹浆台物对摸板离子的选择性-实验表明在pll27，5 18mg／g．选择性系数s一?’o’达87．61。 条件下．吸附20mia即达到吸附平衡．此印迹聚合物对Nd”的饱和吸附容量为35 关键词：离子印迹聚合物：钕离子；分离 孛图分类号： 文献标识码：A 文献编号： 金属离子的传统预富集和分离方法有：液一液萃取、共沉淀和离子交换等。这些方法通 常需要使用大量商纯度的有机溶刹，影响身体健康并造成环境污染¨‘。周相萃取技术是近几 年发展迅速的预富集和分离手段1引，但是这种技术对于共存离子的选择性较差旧1。分子印迹 技术正好能弥补这一缺点。 分子印迹(研IP)是一种制备具有高模板识别能力聚合物粒子的技术。在分子印迹中， 聚合物粒子对模板分子具有“记忆”功能，对于模板分子的识别和键合具有高度的选择性和 亲合力。由于分子印迹材料的高交联聚合特性使其十分稳定和牢固。另外，此材料制备简单、 在室温干燥条件下保存时间长且重复利用率高。离子印迹聚合物(HP)与分子印迹聚合物 相似。，：它保持了分子印迹的优点，可以高效识别模板金属离子¨1。离子印迹技术在固相萃取 预富集低浓度模板离子和从其他共存离子或复杂基质中分离目标物等领域，具有广阔应用前 景。 镧系离子间有相似的化学和物理性质，所以对镧系元素的分离～直是研究难点H1。1998 年起Garcia旧’¨等人开始将离子印迹技术用于镧系元素间的分离，并取得较好效果。但目前 离子印迹聚合物多用于重稀土元素的研究，而轻稀士元素由于其与配体的络合常数相对较 小，所以制备稳定的离子印迹聚合物有一定难度。铵元素处于轻稀土元素的中间位置，将其 成功地与其它轻稀二匕元素分离，将对轻稀士元素的萃驭、分离和富集具有重要意义。 本实验选用5，7一二二氯一8一羟基喹啉和4一乙烯基吡啶作为配体，首先合成钕离子三元配 合物，然后使其与苯乙烯和二乙烯基苯在引发剂作用下共聚形成聚合物，使用盐酸将模板离 子洗脱，形成具有模板记忆效应的印迹聚合物。用红外、元素分析、热重分析对产物进行表 征。并结合模板离予f—f跃迁的特性，将光声光谱法应阁于对产物的验证。对所得印迹聚合 物的吸附条件、吸附容量、选择性等进行探讨。 i 实验部分 1．1试剂与仪器． Nd。Oa、La：0。(99．9％，上海跃龙化学试剂公司)，偶氮氯膦Ill(上海化学试剂公司)，氯化 铵(合肥医药化工厂)、氨水(上海化学试剂公司)，5，7一二氯一8一羟基喹啉(美国ACROS有 机试剂公司)，4一乙烯基毗啶、苯乙烯、二乙烯基苯、偶氮二异丁腈(AIBN)(上海化学试剂 公司)等试剂均为分析纯。德国VARl0ELIII元素分析仪：日本岛津UV-160紫外可见光谱 仪；德国BRUKER 自行组装的光声光谱仪。 收稿日期： 修订日期： 作者简介：郭佳佳(1982。)，女，安徽合肥人，博士生 ‘通讯联系人(E，mail：qdsu@ustc．edu．on)． 39 1．2离子印迹聚合物的合成． 离子印迹聚合物(IIP)的合成分以下三步：(1)三元配合物的合成；(2)三元配合物 与苯乙烯(功能单体)、二乙烯基苯(交联剂)共聚；(3)用无机酸洗去模板离子。 将Nd。O。处理成NdCl。，在磁力搅拌下缓慢滴加5，7一二氯-8-羟基喹啉和4～乙烯基吡啶的 二氧六环混合溶液，并连续反应211，得到墨绿色固体。分别用甲醇和I水洗涤，抽滤得到三 元配合物。元素分析确认其组成。表l的红外数据验证了三元配合物的获得。 将上述固体溶解于DMF(N，N一二甲基甲酰胺)中，加入苯乙烯、二乙烯基苯和50mgAIBN， 搅拌2h、超声30min、冷却至O℃、吹N。气15min后密封，置于65℃水浴，继续搅拌反应 24h，得到淡黄色固体。80℃干燥24h，得到钕离子聚合物。 将上