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β-环糊精(CD)是一种由七个D-吡喃葡萄糖以首尾相连的形式组成的环糊精大环化合物,其分子空腔内疏水,外部亲水,且具有手性特性,在环境保护、高分子、分析化学及医药学等诸多领域应用广泛。天然β-环糊精与客体分子的相互作用不强且水溶性差等缺陷,限制了β-环糊精在许多方面的应用。因此,进一步研究修饰β-环糊精衍生物至关重要,以扩大和丰富β-环糊精的应用领域和应用价值。近些年,关于环糊精包合物和桥联环糊精的研究发展迅速,环糊精准聚轮烷是环糊精包合物的一种特殊形式,拥有包合物的许多特性,可以通过与客体分子的结合,改变物质的物理和化学性质,还能链接多个环糊精环,因此备受瞩目。基于环糊精的准聚轮烷研究已成为超分子化学领域的研究热点,被广泛应用于人体生物传感器、组织工程支架、分子机器及药物控制释放载体等诸多领域。因此,本论文的主要内容是制备了两种基于β-环糊精的准聚轮烷,并进一步研究其对Th(Ⅳ)离子的吸附行为。本论文的主要内容:1.对β-环糊精进行了简单介绍,对准聚轮烷的合成方法、合成准聚轮烷的影响因素以及功能化和应用方面进行概述,从而提出了本课题的主要研究内容。2.以β-环糊精与聚醚胺为原料在一定条件下进行反应形成包合物,通过红外光谱分析、TG热分析和核磁共振光谱分析表征合成的β-环糊精准聚轮烷,然后以β-环糊精准聚轮烷为吸附剂,探究了β-环糊精准聚轮烷吸附Th(Ⅳ)离子的几个方面的影响因素:溶液pH值、反应时间、吸附剂的用量和钍离子初始浓度。实验结果表明:当β-环糊精准聚轮烷为20mg,溶液pH为3.5,反应时间为80min,钍离子初始浓度为30mg L-1时,体系可达到最大吸附量为11.13mg g-1。3.通过聚丙二醇(PPG)与磺酰化的β-环糊精合成了磺酰化β-环糊精准聚轮烷,并且由红外,核磁氢谱,电镜扫描等手段进行表征。探究了β-环糊精准聚轮烷吸附钍离子的几个方面的影响因素:溶液pH值、振荡时间、吸附剂的用量和钍离子初始浓度。实验结果表明:磺酰化β-环糊精准聚轮烷为10mg,溶液pH为3.5,振荡时间为40min,初始浓度为20mg L-1时,体系可达到最大吸附量为15.36mg g-1,且Na+,Mg2+,Fe3+,Zn2+,Ni2+这五种离子存在时,并不能影响吸附剂吸附Th(Ⅳ)离子的效果。拟合动力学和热力学线性模型,分析表明:通过比较Freundlich(R2=0.9810)和Langmuir(R2=0.9907)等温吸附曲线的相关系数可知,后者更适合描述该吸附过程。相比于准一级动力学速率方程,准二级动力学速率方程更适合描述磺酰化β-环糊精准聚轮烷对Th(Ⅳ)离子的吸附过程:磺酰化β-环糊精准聚轮烷吸附Th(Ⅳ)离子是发生在吸附剂表面的单分子层的吸附。通过分析热力学数据表明,磺酰化β-环糊精准聚轮烷对吸附Th(Ⅳ)离子是一个自发进行的放热过程。