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第 9 期 苟绍华，等: 含咪唑啉基偕胺肟化聚合物合成及其对 Cu(Ⅱ )吸附性能 ·1595·

models were fitted well to the experimental data. Through the fitting calculation, the maximum adsorption
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capacity of AM/AO/NIPA for Cu was 267.38 mg/g, which was three times higher than that of PAM.
Furthermore, the amidoxime polymer AM/AO/NIPA exhibited an excellent cycling stability of four cycles
with 92.99% capacity retention.
Key words: amidoxime polymer; heavy metal; adsorption; water treatment technology and environmental
protection
Foundation items: Opening Project of Oil & Gas Field Applied Chemistry Key Laboratory of Sichuan
Province (YQKF201404); Science and Technology Supporting Program of Sichuan Province (2016GZ0274);
Undergraduate Innovation and Entrepreneurship Training Program of Sichuan Province (201610615090);
Open Extracurricular Experiment of Southwest Petroleum University (KSZ16093)

水污染问题令人担忧，不少水体重金属污染事 且具有刚性结构的咪唑啉单元，并通过丙烯酰胺-
件骇人听闻。在如此大的环境压力下，对重金属废 丙烯腈共聚物中氰基与盐酸羟胺的偕胺肟化反应在
[9]
水的处理问题已经得到初步解决，例如：利用氧化 聚合物上导入偕胺肟基团 ，制备出一种咪唑啉基
还原、吸附、离子交换、膜分离等方法去除废水中 偕胺肟化聚合物 AM/AO/NIPA，对其进行了 FTIR、
重金属 [1-3] 。与其他方法相比，吸附法是关注度较高 SEM 和 TG 表征，通过静态吸附实验考察了 pH、吸
的处理方法之一，因为它的可操作性相对较强，成 附时间、溶液初始浓度对聚合物 AM/AO/NIPA 和吸附
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本低廉，易于工业应用，其在常规重金属废水处理 剂 PAM 吸附低浓度 Cu 过程的影响，并拟合吸附动
中获得了较好的成效。不过随着人们环保意识的增 力学和等温吸附曲线探讨了吸附机理。为聚合物吸附
强，对重金属污水的处理标准越来越高，常见的吸 剂在废水中重金属吸附研究提供了一定的借鉴，为相
附剂不能很好地满足需求，尤其是对极低或者极高 应聚合物吸附剂的进一步工业化发展提供参考。
[4]
重金属浓度水样的吸附处理效果亟待改善 。
目前，国内外用于处理废水中重金属的吸附材 1 实验部分
料主要有碳基吸附剂、天然吸附剂和合成吸附剂 1.1 药品和仪器
[5]
等 。其中，利用羟基、羧基、氨基等活性基团与 丙烯酰胺（AM）、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、质
重金属离子螯合，进而有效吸附重金属的天然或合 量分数 33%戊二醛、乙醇、甲醇、盐酸羟胺、氢氧
成类聚合物吸附剂有壳聚糖、聚丙烯酰胺类等，且 化钠、盐酸等均为 AR，成都市科隆化工试剂厂；丙
该类吸附剂具有易脱附、重复利用率高、制备工艺 烯腈（AN），AR，成都化夏化学试剂有限公司；PAM，
[6]
成熟、吸附效率高等特点 。近年来，有研究发现， 工业品，大庆炼化公司；咪唑啉单体，即 1-(2-N-烯
偕胺肟基〔—C(NH 2 )==NOH，简称 AO〕改性的聚 丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉（NIPA）参照文献[10]
合物吸附剂对稀溶液中多种稀土及重金属离子具有很 制备。
强的螯合作用，即使在海水中提取极低质量浓度（约 WQF-510A/52OA 傅里叶变换红外光谱仪，北
[7]
3.3 μg/L）铀酰离子也表现非常突出 ；聚合物吸附 京瑞利分析仪器（集团）公司；AA7020 原子吸收分
剂中若同时含有偕胺肟基和其他具有强螯合能力的 光光度计，北京东西分析仪器有限公司；ULTRA-55
基团如氨基、羟基、咪唑啉、咪唑等，能明显提高 扫描电子显微镜，德国 Carl Zeiss Jena 公司；DSC823
[8]
其在稀溶液中金属离子的吸附量 。然而，相应聚 TGA/SDTA 热分析仪，瑞士 Mettler Toledo 公司。
合物的机械强度不够，进一步加工性能较差，在不 1.2 偕胺肟化聚合物 AM/AO/NIPA 的制备
同 pH 环境下稳定性不理想，不能达到实际应用要求。 咪唑啉基偕胺肟化共聚物的合成路线见下式。
因此，本文利用聚丙烯酰胺为吸附剂基本骨架， 聚合物结构式中 x、y、z 为结构单元的摩尔分数，
在聚合物链上引入在一定 pH 范围内性质相对稳定， x=74.02%，y=25.92%，z=0.06%。