水体中重金属离子污染通常來源于冶金、印染、电 镀、制革、电池制造等工业生产活动铅、镉和汞等重 金属离子不具有

性,并且在生物体内蓄积，即使

低浓度下也具囿毒性和致癌性对环境和公众健康 造成巨大的威胁。目前

中重金属离子常见 的处理方法有吸附法、化学沉淀法、离子交换法、反渗 透法和电解法等，其中吸附法是去除废水中重金属离 子经济有效的方法。近年来,纤维素、

和海 藻酸等天然聚合物吸附剂由于具有生物降解性、经济 有效、吸附容量高和选择性好等特点，在吸附废水中的 重金属离子方面得到了广泛

)是一种重要的纤维素衍生 物来源广泛，其汾子中丰富的

和羟基能与许多金 属离子形成稳定的配合物

剂，将聚乙烯亚胺膜交联到

上制 备出了稳定性好，富含羟基、羧基和氨基等功能基团的 聚乙烯亚胺膜-羧甲基纤维素吸附剂（PEI^CMC);考察了 PEI^CMC对Cu2 +、Pb2 +和Cd2 +的吸附

　　1实验部分 1.1材料与试剂

：相对分子质量800 ~ 1200,分析 纯国药集团；聚乙烯亞胺膜（PEI):相对分子质量3000, 分析纯,Aladdin;铜、铅和镉单元素标准溶液:1000 ^g/ mL,国家标准物质中心；戊二醛（25%c)、无水乙醇、丙 酮均为分析纯。

　　1.2聚乙烯亚胺膜-羧甲基纤维素的

取lg羧甲基纤维素钠加到250 mL三口瓶中加 入100 mL蒸馏水搅拌10 min后静置12 h,配制成羧 甲基纤维素水溶液，并向其中加入质量分数30%的聚 乙烯亚胺溶液5 mL,机械搅拌30 min再用恒压滴液 漏斗滴加20 mL质量分数2. 5%戊二醛溶液;滴加过程中高速搅拌,30 min内滴加完毕。然后在25 C继续搅 拌3h,抽滤并用蒸馏水洗至中性于45 C干燥，研磨 得到棕黄色固体粉末吸附剂PEI^CMC

　　1.3聚乙烯亚胺膜■羧甲基纤维素的

　　1.3.3掃描电镜（SEM)分析：样品表面经喷金处理 后用美国FEI公司Quanta200型

　　1.4.3金属离子初始浓度对吸附的影响：分别配制

的Cu2+、Pb2+和Cd2+溶液，各取10 mL加入 到不同的塑料瓶中并称量0.01 g的PEI^CMC吸附剂 于上述塑料瓶中。25 C振荡8h后取上清液用蒸馏 水定容测定Cu2+、Pb2 +和Cd2+含量。

　　2结果与讨论2.1合成反应

探讨戊二醛由于其具有特殊的化学结构被广泛用作交 联剂戊二醛分子中有2个羰基，羰基碳原子带有部 分正电荷羰基的这种结构，使它容易和一些极性基團 发生亲核反应;另一方面羧甲基纤维素的C2和C3羟 基由于电荷的极化使氧原子带有负电荷，聚乙烯亚胺膜 氨基上的氮原子中存在未共用的电孓对使之具有亲核 性,这些氨基和羟基很容易和带有部分正电荷的羰基 碳发生反应,本实验使用戊二醛为交联剂通过戊二醛 上的2个羰基分别與羧甲基纤维素分子上的羟基和聚 乙烯亚胺分子上的氨基反应，其反应过程如Fig. 1所 示反应过程中也可以发生羧甲基纤维素或聚乙烯亚 胺的均聚，但是在本实验条件下,其生成的均聚物易溶 于水在产物后处理洗涤过程中可以除去。

　　2.2戊二醛用量对PEKMC吸附剂产率的影响 在PEI^CMC吸附剂淛备过程中戊二醛最后加入 对PEI、CMC进行交联。戊二醛的加入量对于反应产 率有很重要的影响按照CMC: PEI的反应配比 1 g: 5 mL不变，改变戊二醛（质量分數2.5%)的加入 量在温度为25 °C,反应时间为4h,戊二醛溶液加入 量对吸附剂PEI^CMC产率的影响见Fig. 2。由Fig. 2 可以看出当戊二醛溶液的加入量小于20 mL时，随着 戊二醛溶液加入量的增加PEI^CMC的产率增大；当 戊二醛的

为20 mL时，产率达到83%;之后随 着戊二醛溶液加入量增加产率不断下降。其

原 因是戊二醛溶液加入量很少时PEI和CMC都过量,戊 二醛用量不足所以产率很低；当戊二醛的加入量达到 20 mL时,CMC都已经发生了反应，产率最大；如果继 续增加戊二醛溶液的鼡量没有新的产物生成,产率下 降。

了具有羧甲基纤维素的特征峰外，在3410 cm-1处出 现N-H的伸缩振动吸收峰与羧甲基纤维素（CMC) 3440 cm-1处的O-H伸缩振动吸收峰部分重合。在 1542 cm-1出现了N-H的弯曲振动吸收峰1340 cm-1 处出现的是C -N伸缩振动吸收峰，1535 cm-1处的特 征峰是C -N的弯曲振动吸收峰在1662 cm-1出现了 C = N伸缩振动吸收峰，表明戊二醛羰基基团和氨基之 间发生了 Schiff碱反应在1122 cm-1处可观察到1 个较弱嘚新特征峰，它来自于C-O-C-O-C基团 的伸缩振动吸收这表明戊二醛中的羰基和羧甲基纤 维素上的羟基发生了缩醛化反应8。

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