Page 92 - 《精细化工》2023年第1期

·84· 精细化工 FINE CHEMICALS
重率与原料相比，分别降低 10.45%、8.50%、3.53%、
6.53%和 11.07%，可以看出引入苯胺和哌嗪的量较多，
亦可辅证成功引入胺基且键能较稳定
图 17 P(NVP-DVB)胺功能化前后的热失重曲线
Fig. 17 Thermogravimetric curves of P(NVP-DVB) before
and after amine functionalization
对 P(NVP-DVB)胺功能化样品的亲水/疏水性能
进行分析，结果见图 18。
a—原料；b—苯胺；c—二乙胺；d—三乙胺；e—吗啉；f—哌嗪
图 18 P(NVP-DVB)胺功能化前后的水接触角
Fig. 18 Water contact angle before and after P(NVP-DVB)
amine functionalization
由图 18 可见，原料与水的接触角为 119.55°，
胺功能化样品与水的接触角依次为 84.70°、55.35°、
79.25°、67.65°、67.00°。可以看出，胺功能化样品
明显改善了原料的疏水性 [27] ，这主要是因为胺基的
引入提供了更多的极性键，增加了其亲水性。
由于 BPA 为极性化合物，而胺功能化样品可使
吸附剂的极性增加，能更好地对水中的极性 BPA 产
生吸附作用和离子相互作用，但吸附剂的极性并非
越高越好，极性太高，对目标物的洗脱就更为困难，
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因此，需要平衡目标物的吸附和洗脱两个环节，从
而使胺功能化后样品有一个均衡的极性和离子相互
[26] 。 作用，以达到最佳的应用效果 [28-29] 。
综上分析，P(NVP-DVB-苯胺)具有适宜的孔径、
较大的比表面积、较宽的介孔分布、适宜的极性，
且胺功能化后的表面具有疏松的孔隙结构，进一步
提高了材料的渗透性，降低了传质阻力，从相关吸
附机理可知 [30] ，这些结构性能的提高，对提高吸附
剂的处理能力和吸附效率，具有较好的促进作用。
2.2 胺功能化 P(NVP-DVB)性能评价
按 1.3.3 节方法，将胺功能化 P(NVP-DVB)样品
应用于检测纯净水中 BPA 的含量，计算回收率和相
对标准偏差（RSD），结果见表 6。
表 6 BPA 的回收率和相对标准偏差(n=3)
Table 6 Recovery rate and relative standard deviation of
BPA (n=3)
实际 BPA BPA 加 加标 BPA 回收 RSD/
名称 质量浓度/ 标量/ 质量浓 率/% %
(μg/L) (μg/L) 度/(μg/L)
原料 0 20 15.37 76.85 6.20
P(NVP-DVB-苯胺) 0 20 19.93 99.65 1.96
P(NVP-DVB-二乙胺) 0 20 16.87 84.35 12.11
P(NVP-DVB-三乙胺) 0 20 13.57 67.85 5.48
P(NVP-DVB-吗啉) 0 20 14.59 72.95 3.61
P(NVP-DVB-哌嗪) 0 20 16.29 81.45 11.05
从表 6 可以看出，引入三乙胺和吗啉的样品对
BPA 的加标回收率，与原料相比有所降低，而引入
苯胺、二乙胺和哌嗪的样品对 BPA 的加标回收率均
提高，且 RSD 均在误差范围内。其中，引入苯胺的
效果最佳，回收率比原料提高了近 30.0%，且 RSD
为 1.96%，而引入二乙胺和哌嗪的样品，其 RSD 较
高。从图 17 可知，引入苯胺、二乙胺、三乙胺和吗
啉的样品的热失重率分别比原料高约 10.45%、
8.50%、3.53%和 6.53%，其回收率分别为 99.65%、
84.35%、67.85%、72.95%，说明热失重率越高，其
回收效果越好；而引入哌嗪的样品虽然热失重率较
大，但其 BPA 回收率没有提高很多，结合表 5、图
15 和图 16 结构表征分析可知，P(NVP-DVB-哌嗪)
的比表面积与原料相比降低较大，部分孔径可能发
生堵塞，从而导致与 BPA 有效接触面积变少，使得
回收率提高不明显。在 5 种胺功能化样品中，引入
苯胺的比表面积最大，亦说明其吸附位点最多，有
利 于增加样 品吸附量 。从实验 结果来看 ，
P(NVP-DVB-苯胺)应用于固相萃取中有很好的效
果，这是因为原料引入苯胺后 C—N 键增多同时引
入了 N—H 键，可与 BPA 中的—OH 发挥偶极-偶极
作用力；一方面胺基为强供电子基团，则苯胺中的