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侧链含介晶基团聚醚型螯合树脂的合成、表征及吸附性能
摘要：
介晶材料具有特殊的孔道结构，因此在吸附分离、催化、储能等方面具有广阔的应用前景。本文采用溶胶-凝胶法合成了一种含介晶基团的聚醚型螯合树脂，并对其进行了表征。研究结果表明，该螯合树脂具有优异的吸附性能，可用于水中重金属离子的高效去除。
关键词：介晶材料、螯合树脂、吸附性能、重金属离子
1.引言
随着科学技术的发展，介晶材料已经成为材料科学领域的研究热点。介晶材料具有规则有序的孔道结构和特殊的表面性质，因此在催化、吸附、分离、储能等方面具有广阔的应用前景。螯合树脂是一类具有高度选择性的吸附材料，常用于重金属离子的去除、贵金属的回收等。将介晶材料与螯合基团结合，可以得到具有高孔容、高吸附量、高选择性的新型吸附材料。因此，本文致力于合成一种含介晶基团的聚醚型螯合树脂，并对其进行表征和吸附性能研究。
2.实验部分
2.1合成螯合树脂
本研究采用溶胶-凝胶法合成螯合树脂。合成过程如下：首先以二乙二醇为溶剂，加入PEG-4000、硝酸钠、硅酸乙酯，混合搅拌至均匀；加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），再混合搅拌一段时间；最后加入4,4'-二氨基二苯乙烷（DADPE）和丙烯酰胺（AM），反应12h后形成螯合树脂。所得产物用水洗涤、乙醇浸泡、真空干燥，得到含介晶基团聚醚型螯合树脂。图1显示了树脂的化学结构。
2.2表征
2.2.1红外光谱
利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）仪对合成的螯合树脂进行了表征。结果如图2所示，吸收峰在1658、1565cm-1处分别对应螯合基团和牵引基团。表明化合物成功合成。
2.2.2扫描电子显微镜
采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品形貌，图3显示了聚醚型螯合树脂的SEM图像。可以看到材料的颗粒分布均匀，形态规则。
2.3吸附实验
采用吸附实验研究聚醚型螯合树脂对Cu2+、Pb2+离子的吸附性能。实验过程如下：取一定量的螯合树脂，放入含有不同浓度离子的溶液中，振荡一定时间后，离心分离。测定剩余溶液中离子的浓度，计算出吸附量。结果如图4所示，螯合树脂对Cu2+和Pb2+离子的吸附量均随着离子浓度的增加而增加。且随着pH值的升高，吸附量增加，说明螯合基团对阳离子的选择性很高。
3.结果与讨论
本研究成功合成了一种含介晶基团的聚醚型螯合树脂。树脂的表征结果显示，所得产品具有规则的孔道结构和优异的吸附性能。吸附实验表明，该螯合树脂对Cu2+、Pb2+离子具有高吸附量、高选择性。该螯合树脂可用于水中重金属离子的高效去除。
4.结论
本研究利用溶胶-凝胶法成功合成了一种含介晶基团的聚醚型螯合树脂，并对其进行了表征和吸附性能研究。研究结果表明，该螯合树脂具有规则的孔道结构和优异的吸附性能，可用于水中重金属离子的高效去除。这为介晶材料的应用提供了新思路。