磁性印迹交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉微球的制备与吸附性能

磁性印迹交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉微球的制备与吸附性能

论文摘要

以木薯淀粉为主要原料,通过醚化、酯化、接枝三步反应,合成了交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉。然后以Fe3O4为磁性核中心,在反相乳液中制得磁性复合改性淀粉微球;进一步以Cu2+为模板离子,经表面印迹修饰得到一种对Cu2+具有选择吸附性的磁性印迹交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉衍生物微球(Cu-ⅡPs)。CuⅡPs粒径分布均匀,平均粒径为15.60μm,对Cu2+的吸附率可达98.18%。采用红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、振动样品磁强计和综合热分析仪对Cu-ⅡPs的结构进行了表征。通过量子化学计算,对优化结构的Cu-ⅡPs的前线轨道、电子密度分布以及Fukui指数进行分析,研究了Cu-ⅡPs的吸附机理,说明Cu-ⅡPs能够与Cu2+形成稳定的配合物,确定了可能的吸附活性位点。通过分子前线轨道理论和电荷分布解释了吸附剂与Cu2+发生吸附时的电子转移机制。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 主要试剂与仪器设备
  •   1.2 合成过程
  •     1.2.1 交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉 (M-St) 的合成
  •     1.2.2 磁性交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉微球 (MM-St) 的制备
  •     1.2.3 磁性印迹交联AA/AM接枝酯化氰乙基木薯淀粉微球 (Cu-IIPs) 的制备
  •   1.3 性能测试
  •     1.3.1 粒径分布
  •     1.3.2 磁性能分析
  •   1.4 量子化学计算
  •   1.5 铜离子浓度的测定
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 红外光谱分析
  •   2.2 热重-微分热重 (TG-DTG) 分析
  •   2.3 X射线衍射分析
  •   2.4 扫描电镜分析
  •   2.5 粒径分布
  •   2.6 磁性能分析
  •   2.7 Cu-IIPs吸附剂对Cu2+的吸附
  •     2.7.1 吸附剂用量对Cu2+去除率的影响
  •     2.7.2 吸附时间对Cu2+去除率的影响
  •     2.7.3 温度对Cu2+去除率的影响
  •     2.7.4 pH对Cu2+去除率的影响
  •     2.7.5 印记聚合物的脱附再生实验
  •   2.8 量子化学计算
  •     2.8.1 印迹微球表面吸附中心的结构优化
  •     2.8.2 印迹微球表面吸附中心前线轨道及电子密度分布分析
  •     2.8.3 量子化学计算
  •     2.8.4 Fukui函数分析
  •     2.8.5 总能量分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李和平,龚俊,张淑芬,张俊,胡英相

    关键词: 接枝酯化氰乙基木薯淀粉,磁性印迹微球,离子印迹,铜离子吸附

    来源: 化工进展 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 桂林理工大学化学与生物工程学院,大连理工大学精细化工国家重点实验室

    基金: 广西特聘专家专项项目,国家自然科学基金(21466010),桂林市科学研究与技术开发计划(20150105-5)

    分类号: TQ424

    DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1272

    页码: 1930-1940

    总页数: 11

    文件大小: 3350K

    下载量: 136

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