离子交换织物对水中Cu2+的吸附研究

1.4离子交换织物对Cu2+离子的吸附

准确称取一定量的离子交换织物，分别投入到一定浓度、体积的硫酸铜溶液中，置于超声波清洗器中恒温振荡一定时间，取样分析吸附后溶液中的Cu2+浓度，计算吸附量。

C0：吸附前铜离子浓度（g/mL），

M：织物质量（g），

V：溶液体积（mL）。

2.1对Cu2+吸附机理的探讨

尽管柠檬酸与涤纶之间不会发生反应，但由柠檬酸中含有多个羧基，β-环糊精中含有大量羟基，它们都是多官能团化合物，进一步缩聚后就可形成网状结构的缩聚物，因此将其整理到织物上后，经焙烘会生成网状结构的缩聚物，缠绕在纤维内部或沉积在其无定形区内，而且环糊精的空间结构较大，可以嵌在纤维的无定形区中[3]。图1（a）和（b）是整理前后的涤纶织物电镜图片。图1（a）可以观察到未经处理的纤维光滑的表面和纤维之间的空隙。图1（b）显示了改性涤纶织物表面的柠檬酸-β-环糊精涂层。聚合物的固着稳定性与反应条件有关，反应越充分，形成的共聚物分子量越大，其稳定性越好[4]。反应式见图2。

由于β-环糊精和多元羧酸的酯化反应并不完全，织物表面会有自由的羧基，正是这部分自由羧基使得织物具备离子交换的功能。织物吸附Cu2+的基本原理可以用下式表示：

2.2标准曲线

由紫外分光光度计测得标准溶液的最大吸收波长为729nm。用线性回归法所得到硫酸铜标准曲线如图4所示。该标准曲线的方程为y=0.00359+0.03x，R2=0.99946。其中y为溶液吸光度，x为Cu2+质量浓度。

2.3离子交换织物对Cu2+吸附性能研究

2.3.1溶液pH值对吸附效果的影响

准确称取0.1g织物置于200mL锥形瓶中，加入100mL一定浓度的硫酸铜溶液，调节溶液pH值至设定值，在超声波清洗器中达到吸附平衡。取上层清液，并加入适当缓冲溶液、EDTA，用分光光度计测定其吸光度，并计算吸附量。由于当溶液pH大于6时，会使金属离子形成氢氧化物沉淀，影响织物对Cu2+的吸附，因此这里选用的pH范围为1～6。

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