摘要：为了研究聚丙烯腈纤维铁铜配合物的机械性能并改善其作为非均相Fenton反应催化
剂的重复利用性，选用偕胺肟改性聚丙烯腈（AO-PAN）纤维与三氯化铁和硫酸铜进行配位反应，在室温条件下制备了聚丙烯腈铁铜配合物（Cu-Fe-AO-PAN），然后通过控制配位反应过程中的两种金属离子的摩尔浓度比考察了Cu-Fe-AO-PAN纤维铁铜配合物的金属离子配合量及其纤维的机械性能。结果表明，AO-PAN纤维中偕胺肟基团与Fe3+以及Cu2+均发生了配位反应，配位反应过程中铁离子和铜离子的摩尔浓度比对制备出的Cu-Fe-AO-PAN纤维铁铜配合物的金属离子配合量以及纤维机械性能均有较大影响。提到三氯化铁和硫酸铜混合溶液中铜离子所占的比例将增大Cu-Fe-AO-PAN纤维上总金属离子配合量，并且在一定范围内纤维的断裂强力随着总金属离子配合量的增加呈现上升趋势。
引言
非均相Fenton反应体系近年来在废水的脱色处理中得到了广泛运用，而铁离子的载体在此反应体系中起到关键作用。纤维因其价格便宜，具有良好的耐酸碱性，优异的耐气候性而日益被科学家关注。此外，纤维具有良好的形态适应性，能够置于各种反应器中使用，并且来源广泛，若以纤维作为非均相Fenton反应催化剂的载体，将便于其日后的推广与应用。聚丙烯腈（PAN）纤维价廉且稳定而逐渐成为研究的热点。目前已有关于改性PAN纤维铁配合物催化剂用于染料的降解反应的报道。而催化剂的机械性能对于催化剂的重复利用性起着决定性作用。关于改性PAN纤维的机械性能方面，陈培根等人研究了盐酸羟胺改性PAN纤维与金属离子反应生成金属螯合物纤维的断裂强力。汪学骞等人通过控制金属离子的浓度和反应时间制得了一系列不同金属离子含量的双金属离子配合物纤维，并对其机械性能进行了分析。但是关于配位反应溶液中金属离子的摩尔浓度比对PAN纤维金属配合物机械性能的影响研究却鲜有报道。因此本课题制备了偕胺肟改性PAN纤维（AO-PAN），并将其与铁离子和铜离子进行配位反应，得到了AO-PAN铜铁双金属配合物（Cu-Fe-AO-PAN）。重点研究了金属离子的摩尔浓度比对Cu-Fe-AO-PAN机械性能的影响，从而达到优化纤维型非均相Fenton催化剂的重复利用性的目的。
1实验部分
1.1材料试剂与仪器
本实验使用的是市售漂白PAN纤维纱线。盐酸羟胺、三氯化铁和硫酸铜等均为分析纯试剂。实验所使用的仪器包括YG065电子织物强力仪（莱州市电子仪器有限司），723型可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），SHY-2旋转水浴恒温振荡器（上海君竺仪器制造有限公司），电子分析天平AL204（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）。
1.2 Cu-Fe-AO-PAN配合物的制备
将精确称量的PAN纱线置于一定浓度的NaOH和盐酸羟胺混合水溶液中，使PAN：盐酸羟胺：NaOH摩尔比为1.0：1.25：0.75，在pH=5.5-6.0、温度（70±1）℃和搅拌条件下进行偕胺肟反应1-3h，得到AO-PAN。将用蒸馏水反复洗涤至中性后的AO-PAN烘干称重，并按文献方法计算其中腈基的转化率。然后将AO-PAN浸入一定浓度的三氯化铁与硫酸铜混合水溶液中，在pH=2.0-3.0和室温和搅拌条件下反应5-6h，得到Cu-Fe-AO-PAN。
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