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      基于纖維素的酚類(lèi)化合物分子印跡吸附劑及其制備方法_3

      文檔序號(hào):9898727閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      0034] 上述模板分子為2,4-二氯酚、2-硝基酚、4-硝基酚、2-氯酚、4-氯酚或2,4-硝基酚 中的一種。
      [0035]以上各步驟原料質(zhì)量總份數(shù)為100份。
      [0036] 實(shí)施例1 本實(shí)施例所用的原料組分如下: 脫脂棉:0.62千克; 纖維素溶解劑([Bmim]Cl和二甲基椏楓,兩者體積比為5:1) : 24.8千克; 氯乙酰氯:4.13千克; 溴化亞銅:1.2千克; 2,2'_聯(lián)吡啶:1.26千克; 抗壞血酸:0.36千克; 氯仿:37.17千克; 甲基丙烯酸:20.23千克; 2-氯酚:10.23千克; 具體步驟為: (1)纖維素溶解 將粉碎后的0.62千克脫脂棉和24.8千克纖維素溶解劑均勻混合,在微波輔助條件下, 于80°C下攪拌溶解1小時(shí),得到纖維素均相溶液; (2) 纖維素均相酯化改性 在纖維素均相溶液中加入4.13千克氯乙酰氯,調(diào)節(jié)溫度為40°C,并攪拌反應(yīng)lh,反應(yīng)結(jié) 束后倒入蒸餾水中,洗滌并濾出白色固體,于冷凍干燥器中干燥24h,即可得纖維素大分子 引發(fā)劑; (3) 功能單體與模板分子預(yù)聚合 將20.23千克甲基丙烯酸與10.23千克2-氯酚溶解在37.17千克氯仿中,超聲分散后在 室溫常壓條件下預(yù)聚合5h,形成預(yù)聚合溶液; (4) 活性自由基聚合法制備纖維素基印跡吸附劑 在上述纖維素大分子引發(fā)劑、預(yù)聚合溶液中加入1.2千克的溴化亞銅、1.26千克2,2'_ 聯(lián)吡啶、0.36千克抗壞血酸,隨后在氮?dú)獗Wo(hù)下置于60°C油浴中反應(yīng)5h,反應(yīng)結(jié)束后用75% 乙醇(v/V)洗滌并濾出固體物質(zhì),隨后用洗脫劑對(duì)固體物質(zhì)進(jìn)行洗脫,直到洗脫液中檢測(cè)不 到模板分子為止,最后用去離子水將固體物質(zhì)洗至中性,于冷凍干燥器中干燥,即得纖維素 基酚類(lèi)化合物分子印跡吸附劑。
      [0037] 印跡吸附劑的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)和選擇性吸附實(shí)驗(yàn): A.靜態(tài)吸附試驗(yàn) 取配好的一定濃度的2-氯酚水溶液20mL于250mL具塞錐形瓶中,加入一定量的印跡吸 附劑,用HCl或NaOH適當(dāng)調(diào)整溶液的pH值,置于恒溫振蕩床中在一定溫度下振蕩一段時(shí)間, 用針管吸取上清液。濾液采用分光光度計(jì)方法測(cè)定溶液中經(jīng)吸附后的剩余的2-氯酚的濃 度,然后再根據(jù)公式1-1和公式1-2計(jì)算吸附劑的平衡吸附容量以及2-氯酚的吸附率。
      [0038]
      公式(M); 式中,qe-吸附容量,mg/g; &一吸附前Cr (VI)的質(zhì)量濃度,mg/L; &一吸附后Cr (VI)的質(zhì)量濃度,mg/L; V 一吸附液的體積,L; W-吸附劑的用量,g。
      [00οη? 4、式?卜、' . V-'-X·' -·?<* \?· ·?·. ·λ·.. . , 式中,η-去除率,其余各部分意義同上。
      [0040] Β.選擇性系數(shù)測(cè)定 配制濃度分別為l〇〇mg/L的2-氯酚和4-氯酚混合溶液,分別移取20mL的混合溶液于具 塞錐形瓶中,加入0.2g印跡吸附劑,置于恒溫振蕩箱中進(jìn)行恒溫吸附實(shí)驗(yàn),吸附一段時(shí)間后 達(dá)到平衡,離心取上清液測(cè)定各物質(zhì)的平衡濃度。采用紫外分光光度法分別測(cè)定混合體系 中兩種物質(zhì)的平衡濃度。按公式(1-3),計(jì)算三種物質(zhì)的分配系數(shù)。
      [0041 ]
      :.:C:酶. 式中,Kd-某物質(zhì)的分配系數(shù),(mL/ g); Cd-上清液中該物質(zhì)的平衡濃度,(mg /mL); Qe-該物質(zhì)的平衡結(jié)合量,(mg / g)。
      [0042] 實(shí)施例2 本實(shí)施例所用的原料組分如下: 脫脂棉:0.89千克; 纖維素溶解劑([Emim]Cl和N,N二甲基甲酰胺,3:1) : 35.61千克; 溴異酰溴:5.46千克; 氯化亞銅:3.01千克; N,N,Y,N〃-五甲基二亞乙基三胺:0.82千克; 辛酸亞錫:1.04千克; 甲苯:23.81千克; 4-乙烯基吡啶:18.49千克; 4-氯酚:10.87千克; 具體步驟為: (1) 纖維素溶解 將粉碎后的〇. 89千克脫脂棉和35.61千克纖維素溶解劑均勻混合,在微波輔助條件下, 于80°C下攪拌溶解2小時(shí),得到纖維素均相溶液; (2) 纖維素均相酯化改性 在纖維素均相溶液中加入5.46千克溴異酰溴,調(diào)節(jié)溫度為40°C,并攪拌反應(yīng)2h,反應(yīng)結(jié) 束后倒入蒸餾水中,洗滌并濾出白色固體,于冷凍干燥器中干燥24h,即可得纖維素大分子 引發(fā)劑; (3) 功能單體與模板分子預(yù)聚合 將18.49千克4-乙烯基吡啶與10.87千克4-氯酚溶解在23.81千克甲苯中,超聲分散后 在室溫常壓條件下預(yù)聚合5h,形成預(yù)聚合溶液; (4) 活性自由基聚合法制備纖維素基印跡吸附劑 在上述纖維素大分子引發(fā)劑、預(yù)聚合溶液中加入然后加入3.01千克的氯化亞銅、0.82 千克N,N,Y,N〃-五甲基二亞乙基三胺、1.04千克辛酸亞錫,隨后在氮?dú)獗Wo(hù)下置于60°C 油浴中反應(yīng)5h,反應(yīng)結(jié)束后用75%乙醇(v/v)洗滌并濾出固體物質(zhì),隨后用洗脫劑對(duì)固體物 質(zhì)進(jìn)行洗脫,直到洗脫液中檢測(cè)不到模板分子為止,最后用去離子水將固體物質(zhì)洗至中性, 于冷凍干燥器中干燥,即得纖維素基酚類(lèi)化合物分子印跡吸附劑。
      [0043] 印跡吸附劑的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)和選擇性吸附實(shí)驗(yàn) A.靜態(tài)吸附試驗(yàn) 取配好的一定濃度的4-氯酚水溶液20mL于250mL具塞錐形瓶中,加入一定量的印跡吸 附劑,用HCl或NaOH適當(dāng)調(diào)整溶液的pH值,置于恒溫振蕩床中在一定溫度下振蕩一段時(shí)間, 用針管吸取上清液。濾液采用分光光度計(jì)方法測(cè)定溶液中經(jīng)吸附后的剩余的4-氯酚的濃 度,然后再根據(jù)公式1-1和公式1-2計(jì)算吸附劑的平衡吸附容量以及4-氯酚的吸附率。
      公式U4,*
      [0044] 式中,qe-吸附容量,mg/g; &一吸附前Cr (VI)的質(zhì)量濃度,mg/L; &一吸附后Cr (VI)的質(zhì)量濃度,mg/L; V 一吸附液的體積,L; W-吸附劑的用量,g。
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      [0045] 式中,η-去除率,其余各部分意義同上。
      [0046] Β.選擇性系數(shù)測(cè)定 配制濃度分別為l〇〇mg/L的4-氯酚和4-硝基酚混合溶液,分別移取20mL的混合溶液于 具塞錐形瓶中,加入〇.2g印跡吸附劑,置于恒溫振蕩箱中進(jìn)行恒溫吸附實(shí)驗(yàn),吸附一段時(shí)間 后達(dá)到平衡,離心取上清液測(cè)定各物質(zhì)的平衡濃度。采用紫外分光光度法分別測(cè)定混合體 系中兩種物質(zhì)的平衡濃度。按公式(1-3),計(jì)算三種物質(zhì)的分配系數(shù)。
      [0047]
      Cl-Sii 式中,Kd-某物質(zhì)的分配系數(shù)(mL/ g), Cd-上清液中該物質(zhì)的平衡濃度(mg /mL); Qe-該物質(zhì)的平衡結(jié)合量(mg / g)。
      [0048] 實(shí)施例3 本實(shí)施例所用的原料組分如下: 馬尾松紙漿:0.48千克; 纖維素溶解劑([Amim] Cl和N,N二甲基乙酰胺,2:1) : 19.2千克; 2_溴異丁酰溴:2.82千克; 溴化亞釘:2.69千克; 2-吡啶甲醛縮正丙胺:1.39千克; 維生素 C :1.25千克; 正庚烷:23.59千克; 2-乙烯基吡啶:24.26千克; 2-硝基酚:24.32千克; 具體步驟為: (1) 纖維素溶解 將粉碎后的〇. 48千克馬尾松紙漿和19.2千克纖維素溶解劑均勻混合,在微波輔助條件 下,于80°C下攪拌溶解2小時(shí),得到纖維素均相溶液; (2) 纖維素均相酯化改性 在纖維素均相溶液中加入2.82千克2-溴異丁酰溴,調(diào)節(jié)溫度為40°C,并攪拌反應(yīng)2h,反 應(yīng)結(jié)束后倒入蒸餾水中,洗滌并濾出白色固體,于冷凍干燥器中干燥24h,即可得纖維素大 分子引發(fā)劑; (3) 功能單體與模板分子預(yù)聚合 將24.26千克4-乙烯基吡啶與24.32千克2-硝基酚溶解在23.59千克正庚烷中,超聲分 散后在室溫常壓條件下預(yù)聚合5h,形成預(yù)聚合溶液; (4)活性自由基聚合法制備纖維素基印跡吸附劑 在上述纖維素大分子引發(fā)劑、預(yù)聚合溶液中加入然后加入2.69千克的溴化亞釘、1.39 千克2-吡啶甲醛縮正丙胺、1.39千克維生素 C,隨后在氮?dú)獗Wo(hù)下置于60°C油浴中反應(yīng)5h, 反應(yīng)結(jié)束后用75%乙醇(v/v)洗滌并濾出固體物質(zhì),隨后用洗脫劑對(duì)固體物質(zhì)進(jìn)行洗脫,直 到洗脫液中檢測(cè)不到模板分子為止,最后用去離子水將固體物質(zhì)洗至中性,于冷凍干燥器 中干燥,即得纖維素基酚類(lèi)化合物分子印跡吸附劑。
      [0049] 印跡吸附劑的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)和選擇性吸附實(shí)驗(yàn) A.靜態(tài)吸附試驗(yàn) 取配好的一定濃度的2-硝基酚水溶液20mL于250mL具塞錐形瓶中,加入一定量的印跡 吸附劑,用HCl或NaOH適當(dāng)調(diào)整溶液的pH值,置于恒溫振蕩床中在一定溫度下振蕩一段時(shí) 間,用針管吸取上清液。濾液采用分光光度計(jì)方法測(cè)定溶液中經(jīng)吸附后的剩余的2-硝基酚 的濃度,然后再根據(jù)公式1-1和公式1-2計(jì)算吸附劑的平衡吸附容量以及2-硝基酚的吸附
      率。 潘
      [0050] 式中,qe-吸附容量,mg/g; &一吸附前Cr (VI)的質(zhì)量濃度,mg/L; &一吸附后Cr (VI)的質(zhì)量濃度,mg/L; V 一吸附液的體積,L; W-吸附劑的用量,g。
      [0051] 式中,η-去除率,其余各部分意義同上。
      [0052] Β.選擇性系數(shù)測(cè)定 配制濃度分別為l〇〇mg/L的2-硝基酚和2,4_硝基酚混合溶液,分別移取20mL的混合溶 液于具塞錐形瓶中,加入〇.2g印跡吸附劑,置于恒溫振蕩箱
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