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第 10 期 刘新华，等: 含聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯刷的丝瓜络合成及吸附性能 ·1727·

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图中 a 曲线可以看出，3431 cm 处为羟基伸缩振动 2.4 Loofah-g-PDMAEMA 对 Pb 的吸附性能
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峰，1654 cm 处为丝瓜络纤维素 4端半缩醛基伸缩 2.4.1 pH 对 loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 性能的
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振动峰 [24] 。曲线 b 与 a 相比，在 1731 cm 处出现新 影响
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的伸缩振动峰，这是 2-溴异丁酰溴与羟基发生酰化 在 Pb 初始 质量 浓度 为 0.3 g/L、 loofah-g-
反应产生的酯基特征吸收峰，由此说明大分子引发 PDMAEMA 投加量为 0.1 g、吸附时间为 6 h、30 ℃
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剂 loofah-Br 被制备成功。曲线 c 与 b 相比，在 下，考察了 pH 对 loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 性
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1727 cm 处的酯基峰变强，同时在 1089 cm 处出 能的影响，结果见图 4。从图 4 可看出，当 pH 小于
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现新的特征吸收峰，为 C—N 的特征吸收峰，结合 5.5 时，loofah-g-PDMAEMA 对 Pb 的吸附量随着
图 1 和表 1 接枝前、后氮元素含量变动情况可知， pH 的增大而增加；当 pH 大于 5.5 时，吸附量随着
loofah-g-PDMAEMA 共聚物成功制备。 pH 的增大而减小。这可能是因为，当 pH 小于 5.5

时，随着 pH 增大，loofah-g-PDMAEMA 上的羟基
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质子化减小，吸附材料上的 Pb 配位点数量增多，
2+
loofah-g-PDMAEMA 表面的正电荷降低，对 Pb 的
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电荷斥力减小，因此有利于 Pb 吸附；但当 pH 大
于 5.5 时，随着 pH 增加，溶液中的 OH 浓度增加，
–
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会与 Pb 形成沉淀，从而导致吸附量降低。因此，
最佳吸附 pH 为 5.5。

图 2 （a）丝瓜络,（b）大分子引发剂和（c）loofah-g-
PDMAEMA 的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of (a) loofah, (b) loofah-Br and (c)
loofah-g-PDMAEMA

2.3 Loofah-g-PDMAEMA 的热失重分析
改性前、后丝瓜络的热重分析曲线见图 3。从
图 3 曲线 a 可以看出，丝瓜络初始分解温度（以质

量损失 10%的温度为初始分解温度）为 121 ℃；从
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图 4 Loofah-g-PDMAEMA 在不同 pH 下对 Pb 的吸附量
曲线 b 中可知，loofah-g-PDMAEMA 的初始分解温度
Fig. 4 Adsorption Pb 2+ capacity of loofah-g-PDMAEMA
为 214 ℃。相比未改性丝瓜络，loofah-g-PDMAEMA at different pH values
初始分解温度提高。继续升温至 789 ℃时，loofah-g-
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2.4.2 温度对 loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 性能的
PDMAEMA 全部分解，未改性丝瓜络在 789 ℃时残
影响
留量为 6.80%，丝瓜络经接枝聚合后高温稳定性降
在 loofah-g-PDMAEMA 投加量为 0.1 g、吸附时
低。这是由于接枝聚合反应使丝瓜络结晶结构被破
间为 6 h、pH=5.5 的条件下，考察了温度对 loofah-g-
坏，导致 loofah-g-PDMAEMA 的热稳定性下降。
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PDMAEMA 吸附 Pb 性能的影响，结果见图 5。

图 3 （a）丝瓜络和（b）loofah-g-PDMAEMA 的 TGA

曲线 图 5 不同温度下 Loofah-g-PDMAEMA 对 Pb 的吸附量
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Fig. 3 TGA curves of (a) loofah and (b) loofah-g- Fig. 5 Adsorption Pb 2+ capacity of loofah-g-PDMAEMA
PDMAEMA at different temperatures