Page 144 - 201902
P. 144

·310·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷










            灰色小球代表模板中镍离子;白色小球代表模板镍离子被脱除,
            留下的印迹空穴
                     图 1  Ni(Ⅱ)印迹聚合物的制备过程
             Fig. 1    Preparation process for Ni(Ⅱ) imprinted polymer


            1.3   温敏型 IIPs 的性能测试                                   图 2    MWCNTs-COOH(a)和 IIPs(b)的 FTIR 图
            1.3.1    标准曲线绘制                                    Fig. 2    FTIR spectra of MWCNTs-COOH (a) and IIPs (b)
                 标准曲线绘制参考 GB/T223.23,拟合得到 Ni             2+
                                                                                                  –1
                                                                   分析曲线 a 和 b 发现,在 557  cm 处是 Fe—
            标准曲线方程:
                                         2
                   Y=0.19984X+0.04394(R =0.99161)              O—Fe 键的伸缩振动特征峰,说明 Fe 3 O 4 成功修饰
                                                                                            –1
            式中:Y 为吸光度;X 为镍离子质量浓度,mg/L;                         到羧基化碳纳米管上。在 3413 cm 处出现的强吸收
              2
            R 为相关系数。                                           峰是—NH 和—OH 的伸缩振动特征峰发生重叠所
            1.3.2    吸附性能测试                                    致,由于羟基峰和氨基峰的相互影响,使得键合的
                                                                                    –1
                                            2+
                 采用水浴振荡法对 IIPs 吸附 Ni 进行测试。取                    羟基谱带较宽,1631 cm 处吸收峰归因于—COOH
                                                                                  –1
            20 mg IIPs 放入测试瓶中,加入 20 mL 质量浓度为                   的伸缩振动,1384 cm 处吸收峰由不对称的 C==O
                         2+
                                                                                    –1
            50 mg/L 的 Ni 溶液,在振荡器上振荡 3 h 后,过滤                   剪切振动产生,1172 cm 处为 C—O 伸缩振动吸收
                                                  [5]
            出待测水样,采用丁二酮肟分光光度法 在波长                              峰,634 cm 处较宽的吸收峰为 N—H 面外弯曲振
                                                                         –1
            530 nm 处测定水样的吸光度,根据标准曲线得到印                         动吸收峰。红外分析说明,IIPs 成功修饰在碳纳米
                                  2+
            迹材料吸附后水样中 Ni 质量浓度。                                 管表面。
            1.3.3    脱附性能测试                                    2.2    XRD 分析
                 取 20 mg 饱和吸附的 IIPs 投入到装有 20 mL 体
                                                                   利用 X 射线衍射仪对 MWCNTs-COOH、Fe 3 O 4 /
            积分数 2%盐酸溶液中,在 50 和 25  ℃下恒温水浴
                                                               MWCNTs-COOH、IIPs 进行晶形结构分析,结果见
            振荡,在不同时间段取样,过滤出待测水样,采用                             图 3。
                                          2+
            上述丁二酮肟分光光度法测试 Ni 浓度,然后计算
            脱除率。
                 平衡吸附量及脱除率的计算公式如下:
                                  V (     ) 
                              q     0   e            (1)
                               e
                                      m
                                          
                            E /%     0  e    100    (2)
                                      0
            式中:q e 为平衡吸附量,mg/g;E 为脱除率,%;ρ 0
                 2+
            为 Ni 的初始质量浓度,mg/L;ρ e 为吸附达到平衡
                                           2+
                 2+
            时 Ni 的质量浓度,mg/L;V 为 Ni 溶液的体积,L;

            m 为吸附材料质量,g。                                       图 3    MWCNTs-COOH(a)、Fe 3 O 4 /MWCNTs-COOH(b)和
            1.4   温敏型离子印迹聚合物的性能测试                                   IIPs(c)的 XRD 图
                 红外光谱分析:溴化钾压片法,测试范围为                           Fig. 3    XRD patterns  of MWCNTs-COOH (a),  Fe 3 O 4 /
                        –1
            400~4000  cm 。X 射线衍射分析:测试角度范围                             MWCNTs-COOH (b) and IIPs (c)

            10º~90。热重分析:氮气保护,温度为 40~1000  ℃。                      图 3a 中,2θ=26.2°(002)处是 MWCNTs-COOH 中
            扫描电镜分析:将 MWCNTs-COOH、Fe 3O 4/MWCNTs-
                                                               碳的衍射峰。纯 Fe 3O 4 有 6 个特征衍射峰,分别在
            COOH、IIPs 进行喷金处理,观察其表面形貌。
                                                               2θ=30.1°(220)、35.5°(311)、43.3°(400)、53.4°(422)、
            2   结果与讨论                                          57.2°(511)、62.5°(440)处出峰 [14] 。由图 3b 和 3c 可知,
                                                               Fe 3 O 4 /MWCNTs-COOH 与 IIPs 表现出典型的 Fe 3 O 4
            2.1    FTIR 分析                                     立方结构 ,说明磁 性颗粒 Fe 3 O 4 成功负 载在
                 MWCNTs-COOH 和 IIPs 的红外光谱见图 2。                 MWCNTs-COOH 表面,同时附着在碳纳米管表面的
   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149