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第 10 期 周进康，等: 单宁酸/硫酸掺杂聚邻甲氧基苯胺的吸附性能 ·1733·

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下，振荡吸附 3 h，考察 Pb 、Cd 、Hg 对吸附量
的影响。
取 POMA-H-GA 50 mg 0.2 g/L 硝酸溶液 5 mL
5 组，分别加入 0.2 g/L 盐酸、硫酸、磷酸、月桂酸、
冰乙酸溶液 5 mL，在 25 ℃下，振荡吸附 3 h，考察
几种阴离子对吸附量的影响。

2 结果与讨论

2.1 合成结果
图 1 聚邻甲氧基苯胺的红外光谱
1.2.2 节方法制备的 POMA-H-GA，从合成路线
Fig. 1 FTIR spectra of poly(o-methoxyaniline) samples
可知，硫酸、单宁酸分子中的质子 H 与聚苯胺链上
N 原子的孤电子对配位键合掺杂进入其分子链，硫 由图 1 可见，在 POMA、POMA-H 2 SO 4 的光谱
–1
酸和单宁酸复合掺杂存在竞争。保持其他条件不变， 中，1599、1494 cm 两吸收峰分别归属于醌式 Q 和
改变单宁酸用量，所得产品质量、掺杂率和 1.4 节 苯式 B 结构中 C==C 的伸缩振动，吸收峰 1307 cm –1
–1
两种浓度下吸附量测试如表 1 所示。 归属于 Q 结构中 C—N 的伸缩振动，1281 cm 归属
于 B 结构 中— C==N 结构的伸缩 振动 [18] ；在
表 1 单宁酸用量对掺杂率、吸附量的影响 POMA-H-GA 谱线上，醌式 Q 和苯式 B 结构中 C==C
Table 1 Effect of gallotannic acid dosage on the doping 的伸缩振动都被弱化，吸收峰变宽，可能是 Ar—N
ratio and adsorption capacity of POMA-H-GA
—结构和单宁酸中 Ar—OH 及硫酸复合重排的结
单宁 POMA- POMA 掺杂率 q/% Q/(mg/g) 果，另在 1239、1149、810、726 cm 等处的吸收峰
–1
酸/g H-GA/g /g /% (ρ 0=0.1 g/L) (ρ 0=20 g/L)
是单宁酸、硫酸掺杂和取代基的特征吸收，表明单
1 11.92 10.87 8.81 76.5 367.4
宁酸、硫酸对邻甲基聚苯胺分子链进行了深度的掺
2 12.85 11.45 10.89 83.1 398.7
3 13.74 12.03 12.45 91.8 463.5 杂，POMA-H-GA 的各吸收峰还有一定的蓝移，这
4 13.96 12.26 12.18 84.7 429.3 是单宁酸、硫酸深度掺杂使聚邻甲氧基苯胺分子链
发生扭转，导致复合物的有效共轭长度变短 [19] ，致
由表 1 可知，随着单宁酸质量增加，掺杂率从 使吸收峰发生蓝移。
8.81% 增加 至 12.45% ， 单宁酸质 量为 4 g 时 2.3 聚邻甲氧基苯胺的 SEM 形貌
POMA-H-GA 产 量变化趋 稳，掺杂率 则下降为 几种聚邻甲氧基苯胺的 SEM 图见图 2。从图 2
12.18%；单宁酸质量为 3 g 时产量和掺杂率均较高， 可见，POMA（图 2a）呈颗粒状结构，为聚苯胺分
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其在 0.1 g/L Cr 硝酸溶液中吸附量不高（约 18 mg/g）， 子链的团聚现象所致；而 POMA-H 2 SO 4 （图 2b）
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但吸附率较高接近 92 %；在高浓度 20 g/L Cr 硝酸 颗粒度减小，是由于硫酸掺杂进入其分子链中使聚
溶液中，进行吸附实验，吸附量达到 463.5 mg/g。 邻甲氧基苯胺分子链伸展，团聚现象减弱；POMA-
因此，选择单宁酸质量为 3 g 制备的 POMA-H-GA H-GA（图 2c）形貌显示颗粒度更小，是因硫酸、
产品进行后续研究。 单宁酸复合掺杂使聚邻甲氧基苯胺分子链进一步伸
2.2 聚邻甲氧基苯胺的红外光谱分析 展。这与红外光谱结果一致，进一步证明硫酸、单
聚邻甲氧基苯胺的红外光谱见图 1。 宁酸复合掺杂进入了聚邻甲氧基苯胺链。

图 2 聚邻甲氧基苯胺的 SEM 图
Fig. 2 SEM images of poly(o-methoxyaniline) samples