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基本信息

項(xiàng)目名稱：
β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物包結(jié)8-羥基喹啉樹(shù)脂對(duì)Zn(Ⅱ)吸附性能
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑合成β-環(huán)糊精聚合物樹(shù)脂被8-羥基喹啉包結(jié)的產(chǎn)物能與Zn(Ⅱ)形成穩(wěn)定的吸附絡(luò)合物，并以此做吸附劑，結(jié)合原子吸收光譜法考察其對(duì)水體中痕量Zn(Ⅱ)的吸附性能。
詳細(xì)介紹：
吸附法是處理含鋅廢水的一種方法，傳統(tǒng)吸附劑是活性炭及磺化煤等，但由于其吸附性能的局限。近年來(lái)人們致力于開(kāi)發(fā)新型的吸附材料。β-環(huán)糊精(CycLodextrin,CD)由于其具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)而成為當(dāng)前研究的熱門(mén)課題。它的理論研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)涉及到各個(gè)領(lǐng)域如藥物、電化學(xué)、食物和環(huán)保等[2～5]。目前較引人注意的領(lǐng)域之一是利用環(huán)糊精交聯(lián)聚合作用獲得聚合物包結(jié)物。經(jīng)常使用的交聯(lián)劑是環(huán)氧氯丙烷，它與β-CD在堿性介質(zhì)中形成一種不溶于水的高分子聚合物，這種聚合物一方面保留了β-CD原有的空腔結(jié)構(gòu)，另一方面由于β-CD在聚合物中以三維網(wǎng)狀空間排列而使其固化，使客體分子更易于吸附在聚合物上[6]。8羥基喹啉是一些重金屬的萃取劑，也可作為顯色劑用于光度法測(cè)定。由于8羥基喹啉含有與β-CD空腔尺寸相匹配的苯環(huán)狀結(jié)構(gòu)，可以與β-CD形成穩(wěn)定的包結(jié)絡(luò)合物。實(shí)驗(yàn)利用這一性質(zhì)制成了β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物8羥基喹啉包結(jié)樹(shù)脂，并成功應(yīng)用于痕量鋅離子的富集，用原子吸收光譜法測(cè)定樣品并做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，回收率可達(dá)95%左右，與標(biāo)準(zhǔn)方法比較結(jié)果基本吻合。

作品專業(yè)信息

撰寫(xiě)目的和基本思路

近年來(lái)吸附劑的研究成為熱點(diǎn)，β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物作為吸附劑研究表明，其改善了β-環(huán)糊精的水溶性增加了其吸附應(yīng)用可能性，但對(duì)金屬離子的選擇吸附性能亟待改善。β-環(huán)糊精聚合物樹(shù)脂被8-羥基喹啉包結(jié)的產(chǎn)物能與Zn(Ⅱ)形成穩(wěn)定的吸附絡(luò)合物，并以此做吸附劑。增強(qiáng)了鋅的吸附能力改善了吸附劑的選擇性。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

實(shí)驗(yàn)研究了影響吸附、解吸等方面的條件，并應(yīng)用于水體中微量鋅的測(cè)定，結(jié)果滿意。目前，β-環(huán)糊精聚合物樹(shù)脂8-羥基喹啉包結(jié)絡(luò)合吸附劑對(duì)鋅離子的吸附及測(cè)定的研究，未見(jiàn)報(bào)道。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

本方法將來(lái)可以推廣到處理及測(cè)定水體中微量鋅離子含量的分析中去，具有很好的應(yīng)用價(jià)值，可以進(jìn)一步推廣。

學(xué)術(shù)論文摘要

以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑合成β-環(huán)糊精聚合物 樹(shù)脂被8-羥基喹啉包結(jié)的產(chǎn)物能與Zn(Ⅱ)形成穩(wěn)定的吸附絡(luò)合物，并以此做吸附劑，結(jié)合原子吸收光譜法考察其對(duì)水體中痕量Zn(Ⅱ)的吸附性能。實(shí)驗(yàn)研究了吸附、洗脫條件及富集倍數(shù)，提出了一種富集測(cè)定痕量Zn(Ⅱ)的新方法。結(jié)果表明：合成樹(shù)脂對(duì)Zn(Ⅱ)有良好的吸附性能，常溫下靜態(tài)飽和吸附量為13.40mg.g-1。EDTA(PH=7)溶液進(jìn)行靜態(tài)洗脫，洗脫率達(dá)98%。富集倍數(shù)20倍。本方法與標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)于河水中鋅離子含量測(cè)定結(jié)果基本一致。

獲獎(jiǎng)情況

無(wú)

鑒定結(jié)果

無(wú)

參考文獻(xiàn)

1，蘇小笛, 劉六戰(zhàn), 沈含熙. β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物包結(jié)α-吡啶偶氮-β-萘酚絡(luò)合物樹(shù)脂吸附富集痕量金屬的研究.分析化學(xué)[J] 1995，23(12)：1361 2，金文英，海洪，劉海玲. 聚合β-環(huán)糊精包結(jié)樹(shù)脂對(duì)鈀的吸附性能研究. 廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)[J] 2010,26(3):343~345

同類課題研究水平概述

各種新型樹(shù)脂分離富集金屬離子的方法，如螯合樹(shù)脂，萃淋樹(shù)脂以及吸附樹(shù)脂在分析化學(xué)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)糊精（Cyclodextrin,CD）其“內(nèi)疏水，外親水”的筒狀剛性結(jié)構(gòu)賦予了其獨(dú)特的包合性能。尺寸適宜的客體分子進(jìn)入其空腔，從而形成主體包合物。這種特性使其在分析分離，生物技術(shù)，環(huán)境科學(xué)，模擬酶等許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。但是β-環(huán)糊精在水中的溶解度低又限制了其應(yīng)用的范圍。于是人們將它與各種交聯(lián)劑進(jìn)行反應(yīng)，制成疏水性或者親水性的交聯(lián)聚合物。一方面形成一種不溶于水的高分子聚合物保留了原來(lái)β-環(huán)糊精的空腔結(jié)構(gòu)，另一方面由于β-環(huán)糊精在聚合物中以三維網(wǎng)狀空間排列而使其固化，使客體分子更易于吸附在聚合物上。 近年來(lái)，關(guān)于β-環(huán)糊精在聚合物包結(jié)物的研究日益受到人們的關(guān)注。β-環(huán)糊精適合與苯，萘以及吡啶等非極性分子或基團(tuán)發(fā)生包結(jié)反應(yīng)，生成的包結(jié)絡(luò)合物對(duì)溶液中的金屬離子有很強(qiáng)的絡(luò)合吸附能力，因而一種新型的吸附樹(shù)脂便產(chǎn)生了，這方面的研究國(guó)內(nèi)已有一些報(bào)道。如蘇小迪等研究了β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物與吡啶偶氮類，變色酸雙偶氮類，三苯甲烷類，雜氧蒽酮類試劑形成包結(jié)物的過(guò)程及包結(jié)物的性質(zhì)，并將它們應(yīng)用于分離富集金屬離子，為此類樹(shù)脂的研究與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 8-羥基喹啉是金屬顯色劑，能與Co(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Bi(Ⅲ)等離子生成穩(wěn)定的鰲合物，又由于他們都含有與β-環(huán)糊精空腔相互匹配的苯環(huán)，因此它可以與β-環(huán)糊精形成穩(wěn)定的包結(jié)物。本文以環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，先合成了β-環(huán)糊精交聯(lián)聚合物，進(jìn)而制成了β-環(huán)糊精-8-羥基喹啉包結(jié)樹(shù)脂，并以這種樹(shù)脂為吸附劑，探討了對(duì)溶液中Zn(Ⅱ)離子的吸附性能，取得了很好的效果。
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