松香基三烯丙酯交联聚合树脂的合成及其对水中Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能与机制

以自制的松香基三烯丙酯(triallyl maleopimarate,TAMP)为交联剂,通过悬浮聚合法合成了一种松香基三烯丙酯交联聚合树脂(triallyl maleopimarate-acrylic copolymer,TAMPA),采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、N_(2)吸附脱附曲线和热重(TG)分析等方法对其物理化学结构及热稳定性等进行表征,采用批量吸附实验探讨了TAMPA投加量、溶液pH、温度、接触时间和离子强度等因素对TAMP树脂对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)重金属离子吸附性能的影响.结果表明,当pH值为2.0~5.0,TAMPA树脂对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附量呈先增大后平缓的趋势,pH=5.0为最大值.随着离子溶液的增加对TAMP树脂去除重金属离子有抑制作用;吸附动力学符合准二级模型;Freundlich等温吸附模型可以较好地描述TAMPA对3种重金属的吸附;吸附热力学结果表明其能自发对相关金属离子进行吸附.以EDTA为洗脱剂,重复再生3次后TAMPA仍有可观的吸附性能.结合XPS和量子化学计算模拟结果,提出了TAMPA对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附作用机制,主要为重金属离子与材料基体中的C=O氧配位螯合作用.