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·1200· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

1 所示。
图 1 中，ZGP2 主要成分 PVA 含有大量的羟基，
–1
在 3265 cm 出现尖锐且宽的峰是形成氢键的 O—H
–1
伸缩振动峰（此处与 N—H 在 3500~3000 cm 的伸
–1
缩振动峰重叠），在 1417 cm 出现 C—O 面内弯曲振
–1
动峰（包括醇 C—O 和羧基 C—O），1082 cm 出现醇
羟基 C—O 伸缩振动峰（此处与叔胺在 1100~1030 cm –1
–1
的 C—N 伸缩强峰重叠），2915 cm 是—CH 2 —反对
–1
称伸缩振动峰；1650 cm 处有仲酰胺 C==O 伸缩振

–1
动峰，1240 cm 附近有 C—N 的仲酰胺Ⅲ吸收带， 图 2 ZPG2 的 TGA(a)和 DTG(b)曲线
–1
1142 cm 出现 C—N 伸缩振动峰。 Fig. 2 TGA (a) and DTG (b) curves of ZPG2

2.3 偏光显微镜分析
4
2+
将 ZPG 在 Cu 质量浓度 2×10 mg/L 的硫酸铜
水溶液中浸泡 24 h，在溶液中整齐切片，立即取出，
用 200 倍偏光显微镜 POM（目镜 10 倍×物镜 20 倍）
观测新鲜断面的微观形貌，结果如图 3 所示。

图 1 ZPG2 吸附前（a）、后（b）的红外光谱图
Fig. 1 FTIR spectra of ZPG2 before (a) and after (b) adsorption

ZPG2 中的两性离子单体 ZM 同时带有的羧基 图 3 ZPG1(a)和 ZPG2(b)饱和吸附后偏光显微镜观测结果
和烷烃氨基会形成内盐环状结构，从而在 2915 cm –1 Fig. 3 POM images of ZPG1(a) and ZPG2(b) after saturated
附近出现烷基胺内盐的吸收峰（此处与—CH 2 —反 adsorption

对称伸缩振动峰重叠），吸附铜离子后，此吸收峰偏 高质量浓度的 Cu 能有效染色，增强光学显
2+
–1
移至 2945 cm 并且峰强度显著降低，说明内盐结构 微镜观测效果的对比度。图 3a 中，ZPG1 饱和吸附
开环，羧基和氨基与铜离子配位或产生电荷作用；吸 后的新鲜断面上，聚合物网络致密紧凑，在断面边
附后的 O—H 伸缩振动峰从 3265 cm –1 偏移至 缘网格更加细密；与之对比，添加 ZM 后所得的
–1
3177 cm ，醇羟基 C—O 伸缩振动峰从 1082 cm –1 ZPG2 网络结构增粗变大，在断面边缘网格更加粗
–1
偏移至 1075 cm 并且峰宽增加，说明羟基参与了吸 大，如图 3b 所示。边缘与内部的差异在于 Cu 从
2+
–1
附过程；1142 cm 处 C—N 伸缩振动峰的改变则与 ZPG 表面向内部扩散的传质阻力。这种网络结构主
氨基参与吸附过程有关。 要是冷冻交联后的 PVA 链和被网格包围的 CSt 分子
2.2 TGA 分析 链，两者构成相互独立的互穿网络凝胶体系（IPN）。
称取 ZPG2 约 5 mg，置于氧化铝微型坩埚中程序 ZPG2 在盐水中因反聚电解质效应，淀粉分子链溶胀
升温。N 2 压力为 0.1 MPa，扫描温度范围 25~600 ℃， 效果增强的同时促使 PVA 网络体系向外扩张，与
2+
升温速率 10 ℃/min，TGA 和 DTG 结果见图 3。 Cu 的接触面积增多，吸附效果增强。
从图 2 可知，ZPG2 在 200 ℃以下的质量损失 2.4 SEM-EDS 分析
2+
对应于游离水和结晶水的除去；DTG 曲线在 200~ 将 ZPG 在 Cu 质量浓度 2×10 mg/L 的硫酸铜
4
300 ℃内无明显峰值，表现出良好的热稳定性； 水溶液中浸泡 24 h，取出烘干后镀金，进行 SEM-EDS
300~400 ℃的失重对应于 ZPG 的解聚和分解过程， 区域扫描、分析元素组成，并与吸附前的形貌对比，
最大失重速率温度为 358 ℃；400 ℃以上碳化，伴 工作电压 5 kV，结果见图 4。
随着热解中间物质的完全分解。ZPG2 在 300 ℃以下 如图 4 所示，吸附前 ZPG1 是层状平铺结构（图
热稳定性良好。 4a），ZPG2 出现了较大的立体孔洞（图 4b），说明