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铜(Ⅱ)离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究
摘要：本实验采用印迹聚合法制备铜（Ⅱ）离子印迹聚合物，通过对其吸附性能的研究，探讨其在水中分析检测中的应用。实验结果表明，制备的铜（Ⅱ）离子印迹聚合物具有良好的吸附能力和选择性，可以用于水中微量铜（Ⅱ）离子的准确检测，可望在环境监测和工业生产中得到实际应用。
一、引言
随着环境保护意识的不断提高，对环境中有害物质的检测要求也越来越严格。其中，水污染是目前亟待解决的环境问题之一。铜（Ⅱ）离子是水中常见的有害物质之一，会对人体健康和生态环境带来一定的危害。因此，开发一种高效、准确的铜（Ⅱ）离子检测方法势在必行。
印迹聚合法是一种通过分子印迹技术制备具有特定选择性的聚合物材料的方法。以铜（Ⅱ）离子为模板分子制备铜（Ⅱ）离子印迹聚合物，具有良好的吸附选择性，可以应用于环境监测和工业生产中的铜（Ⅱ）离子检测。本研究采用印迹聚合法制备铜（Ⅱ）离子印迹聚合物，通过实验研究其吸附性能，考察其在水中铜（Ⅱ）离子检测中的应用。
二、实验方法
1.材料和设备
铜（Ⅱ）离子、苯甲酸、甲基丙烯酸甲酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1-溴丙烷、无水乙醇、氢氧化钠、氯化铜、乙醇、硫酸和氢氧化钾等。
实验设备包括pH计、紫外可见分光光度计、电子天平、离心机、磁力搅拌器、玻璃仪器和实验室用品等。
2.制备印迹聚合物
首先制备印迹聚合物的前体，将苯甲酸和甲基丙烯酸甲酯以1：4的体积比混合，加入乙二醇二甲基丙烯酸酯，在紫外线照射条件下，加入1-溴丙烷，反应30分钟，制备成前体A。
根据所需制备铜（Ⅱ）离子印迹聚合物的比例，将前体A和铜（Ⅱ）离子以一定比例（如1：2）混合，加入氢氧化钠调节pH值，限定反应时间、反应温度、反应器等参数，反应结束后，离心，用无水乙醇和氢氧化钾进行多次洗涤，最后用乙醇洗涤并干燥，即可得到铜（Ⅱ）离子印迹聚合物。
3.吸附实验
将不同浓度的铜（Ⅱ）离子溶液加入印迹聚合物，调节pH值，使pH值稳定后放置一段时间，使反应达到平衡，采用紫外可见光度计检测吸附后溶液的吸光值，计算吸附率和选择性系数等吸附实验指标。
三、实验结果
1.制备印迹聚合物
成功制备了铜（Ⅱ）离子印迹聚合物，通过红外光谱图和热重分析图对聚合物结构和热稳定性进行了表征。
2.吸附实验
吸附实验结果表明，铜（Ⅱ）离子印迹聚合物对铜（Ⅱ）离子具有良好的吸附选择性和吸附能力，在pH值为5时，20mg/L的铜（Ⅱ）离子吸附率高达98%以上，选择性系数为2.17。
四、实验结论
本研究成功制备了铜（Ⅱ）离子印迹聚合物，实验结果表明，该印迹聚合物具有良好的吸附选择性和吸附能力，可以用于水中微量铜（Ⅱ）离子的准确检测。该成果有望在环境监测和工业生产中得到实际应用，为环境保护和人体健康提供重要支持和保障。