Ni(Ⅱ)高分子配合物的合成及應(yīng)用

齊新華

摘要： 本文合成了苯乙烯馬來酸酐高分子配體及相應(yīng)的鎳高分子配合物，對(duì)配體和配合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，重點(diǎn)研究了其在金屬富集和分離方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 苯乙烯馬來酸酐配合物鎳金屬富集和分離

一、實(shí)驗(yàn)部分

1.PSt/AA的合成

苯乙烯（St）和丙烯酸（AA）（摩爾比為1:1，1:3，1:9）置于密閉容器中，加過氧化苯甲酰（BPO），置于油浴中，得共聚物（PSt/AA）。蒸去溶劑，洗去單體，干燥，如Scheme1所示：

Scheme1.合成路線圖

2.Ni-PSt/AA的制備

稱取一定量PSt/AA，用氫氧化鉀溶液中和，調(diào)節(jié)pH為6—7，恒壓漏斗將硝酸鎳逐滴加到共聚物鉀鹽溶液中，經(jīng)過攪拌，靜置，分離，洗滌，真空干燥后得到粉末狀固體。如Scheme2所示：

Scheme2.Ni-PSt/AA的制備反應(yīng)式（M=Ni）

3.吸附平衡實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確移取一定量的聚丙烯酸鉀溶液，調(diào)節(jié)不同的pH值，加入鎳鹽溶液，離心分離后，同EDTA滴定上層鎳離子的含量，按下面公式計(jì)算吸附容量Q（mg/g）。

Q（mg/g）=

C為起始溶液中鎳離子濃度；Ce為吸附平衡時(shí)鎳離子濃度；V為水相體積；W為共聚物質(zhì)量。

二、結(jié)果和討論

1.PSt/AA組成分析

共聚物中丙烯酸單體含量由酸堿滴定測(cè)定，C、H含量通過元素分析測(cè)出，結(jié)果見表1。

2.Ni-PSt/AA組成分析

固定共聚物/鎳離子的比率=2，控制體系pH=6，攪拌制成高分子配合物，結(jié)果見表2。

通過原子吸收光譜測(cè)定了鎳配合物中K及NO的含量，發(fā)現(xiàn)K的含量微乎其微。按照電中性原理高分子配合物中COO∶Ni=2∶1，推出配合物的組成如Scheme3所示：

PSt/AA鏈上的羧基能按化學(xué)式計(jì)量比與鎳離子結(jié)合，每一個(gè)配位結(jié)構(gòu)單元中含有2個(gè)水分子。

3.吸附實(shí)驗(yàn)討論

移取一定量的聚苯乙烯—丙烯酸鉀溶液，調(diào)節(jié)pH值分別為6.5，7，7.5，8，8.5，9，加入一定量的鎳離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，室溫?cái)嚢柚疗胶夂鬁y(cè)定吸附容量，pH值對(duì)吸附容量的影響見圖

從圖中可以看出，鎳的最佳pH為8，最大吸附容量為338mg/g，原因是：低于最佳pH值時(shí)，羧酸以質(zhì)子化的形式存在，與Ni之間產(chǎn)生靜電排斥作用；高于最佳pH值時(shí)，由于羧酸根以絡(luò)陰離子形式存在其水溶性增強(qiáng)而使吸附容量有所降低。

以上結(jié)果表明，我們所合成的高分子配體對(duì)鎳有很好的吸附作用，原料低廉易得，且可以多次回收使用，在金屬的富集和分離方面有著潛在的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

［1］賀小進(jìn)，譚天偉，戚以政等.球形殼聚糖樹脂制備方法及吸附性能研究［M］.離子交換與吸附，2000.

［2］Chen，C.Y.，Chen，S.Y.，Adsorption properties of a chelating resin containing hydroxy group and iminodiacetic acid for copper ions.Journal of Applied Polymer Science［J］.2004.