论文部分内容阅读
金属元素在维持人体正常生理功能中起重要作用,但其含量过高会对人体产生较大的危害。近年来,随着工业的发展,金属离子污染严重破坏生态环境,危害人类身体健康,因此除去金属离子成为研究热点之一。目前常用的去除金属离子的方法已经无法满足日趋严格的环保要求,研发更加经济、方便有效的处理方法迫在眉睫。本文针对这一问题研制出一种新型的高效共聚物吸附剂P(MA-AM)。主要研究内容如下：第一章简述了金属离子对人们的生产生活及环境造成的危害。对近年来常用的处理金属离子的方法进行了概述,并对各方法的优缺点进行了简要说明。介绍了马-丙共聚物的结构特性及应用现状。叙述了论文的设计思路。第二章设计合成了一种新型共聚物吸附剂P(MA-AM)。以马来酸酐和丙烯酰胺为单体,过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,采用水为溶剂合成了马-丙共聚物吸附剂P(MA-AM)。以产率、反应速率、吸附性能为评价指标,研究了合成条件对聚合反应的影响,确定了最佳合成条件。用红外光谱和热重分析对共聚物进行了结构和性能表征。第三章以共聚物P(MA-AM)为吸附剂,考察了不同pH值、吸附时间、温度、金属离子的初始浓度及P(MA-AM)的循环使用次数对pb2+、Fe3+和Cd2+吸附性能的影响；同时实验了洗脱液的种类、浓度及用量对洗脱率的影响,确定了最佳吸附和洗脱条件；结果表明,P(MA-AM)对pb2+、Fe3+和Cd2+具有良好的吸附性能,并且易洗脱再生,对金属离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型,以单分子层吸附为主；吸附行为与准二级动力学方程能较好的吻合：同时探讨了共聚物吸附金属离子的机理。第四章建立了P(MA-AM)吸附剂富集与ICP-AES联用测定痕量Pb2+、Al3+、Cu2+和Cd2+的新方法。研究了P(MA-AM)对痕量Pb2+、Al3+、Cu2+和Cd2+的最佳富集条件。最佳条件下,对Pb2+、Al3+、Cu2+和Cd2+的富集倍数均可达20倍,金属离子浓度在0.001～0.2mg·L-1的范围内与光谱强度呈线性关系,检出限为：O.12ug·L-1、0.31ug·L"1、0.26ug·L-1、0.43ug·L-1,相对标准偏差为2.6%、1.5%、3.7%、3.0%。本方法具有检出限低,灵敏度高、操作简便、快速的特点,可用于实际样品中痕量金属离子的测定。