Получение полимерных наносфер палладия (II) с ионным отпечатком и удаление палладия (II) из водного раствора

Фон

Палладий с уникальными физико-химическими свойствами широко используется в гальванических материалах, катализаторах, стоматологических сплавах и припоях [1, 2]. С ростом применения палладия в различных областях может производиться значительное количество сточных вод, содержащих палладий. Сброс сточных вод, содержащих палладий, может не только привести к серьезным потерям ресурсов, но также вызвать сильное загрязнение окружающей среды и нанести вред здоровью человека [3,4,5,6]. Разделение и обогащение в некоторых исследованиях могут решить эти проблемы, общие методы обогащения и разделения включают соосаждение [7], адсорбцию [8] и ионный обмен [9], экстракцию жидкость-жидкость [10] и твердофазную экстракцию [11] , микрожидкостная экстракция [12] и экстракция до точки помутнения [13]. Есть много исследований по обогащению и выделению палладия [14,15,16,17,18]; среди них метод адсорбции широко используется во многих случаях, поскольку он прост, удобен и эффективен. К характеристикам обычных адсорбентов относится активированный уголь, однако он не обладает высокой селективностью для связывания ионов палладия из водных растворов, содержащих несколько металлов. Поэтому разработка материала для отделения палладия с высокой селективностью для удаления, извлечения и рециркуляции ионов палладия из отработанного раствора имеет большое значение.

Ионно-импринтированные полимерные наносферы с высокой селективностью отделения металлов от водного раствора по сравнению с другими распространенными адсорбентами стали одной из горячих точек исследований в последние годы [19,20,21,22,23]. При получении полимерных наносфер с ионным отпечатком стабильность хелатов, образованных функциональными мономерами с различными функциональными группами и ионом металла посредством ионной или координационной связи, зависит от силы взаимодействия между функциональным мономером и ионами металла, чем сильнее взаимодействие, чем сильнее способность полимера с ионным отпечатком хелатировать ионы металлов, тем выше адсорбционная способность. Поэтому очень важно выбрать функциональные мономеры [24].

Во многих исследованиях 4-ВП использовался в качестве функционального мономера при получении IIP Pd (II), в то время как несколько исследований включали сравнение 4-ВП с другими функциональными мономерами [25,26,27,28,29,30]. В этом исследовании для сравнения с обычным 4-ВП использовались два вида необычных функциональных мономеров - АНА и ААА. Взаимодействие между PdCl ₄ ^2– и функциональный мономер анализировали УФ-сканированием по всей длине волны. Затем был выбран лучший функциональный мономер путем сравнения адсорбционного эффекта IIP Pd (II), соответствующих трем функциональным мономерам, на палладии (II). Посредством экспериментов по периодической адсорбции была оценена адсорбционная способность Pd (II) IIP для ионов палладия (II) в водных растворах. Для дальнейшего изучения соответствующего механизма адсорбции Pd (II) на IIP Pd (II) были использованы различные средства характеристики FTIR, SEM и TGA.

Методы

Материалы

Следующие химические вещества K ₂ PdCl ₄ , 4-винилпиридин (4-ВП, 96%), 2-аллилсульфгидрилникотиновая кислота (ANA, 98%), 2-ацетамидоакриловая кислота (AAA, 99%) и диметакрилат этиленгликоля (EGDMA, 98%). от компании Альфа в США. Азоизобутиронитрил (AIBN, 99%) был приобретен в Shanghai zhongfugang Co. Ltd. Стандартный раствор одноэлементного палладия был приобретен в Китайской национальной сети стандартизации материалов. Все химические вещества относятся к категории аналитических реагентов и используются без дополнительных модификаций. Для приготовления всех растворов использовалась сверхчистая вода. Вся стеклянная посуда была очищена и ополоснута водой Milli-Q, а затем высушена в духовке в течение ночи перед использованием.

Получение полимерных наносфер палладия (II) с ионным отпечатком

Полимерные наносферы с отпечатанными ионами палладия (II) были синтезированы методом преципитации-полимеризации. В процедуре осаждения IIP Pd (II) были приготовлены в соответствии с соотношением шаблона (PdCl ₄ ^2– ), функциональные мономеры (4-ВП, ANA, AAA) и сшивающий мономер в соотношении 1:4:40. В процедуре полимеризации в качестве сшивающего мономера использовали этиленгликолдиметакрилат (EGDMA), полимеризационная смесь также включала 2,2-азобисизобутиронитрил (AIBN, инициатор) и метанол (пороген). Подробная операция выглядит следующим образом:

Во-первых, 0,1 ммоль K ₂ PdCl ₄ растворяли в 20 мл метанола в стеклянной колбе на 50 мл, затем добавляли 0,4 ммоль 4-VP и перемешивали в термостатическом осцилляторе при 25 ° C в течение 3 часов. Во-вторых, в стеклянную колбу добавляли 4 ммоль EGDMA и 36,13 мг AIBN, и полученный раствор переносили в сосуды высокого давления с толстыми стенками. Кислород раствора образца удаляли путем барботирования газообразного азота через образец в течение 10 мин. Полимеризацию проводили на водяной бане при 60 ° C в течение 24 ч при перемешивании со скоростью 180 об / мин. Приготовленный полимер несколько раз промывали 1:4 ( v / v ) метанол / вода для удаления непрореагировавших материалов, а затем ионы палладия (PdCl ₄ ^2– ) выщелачивали из полимерного материала путем перемешивания с 4 × 50 мл 1:1 HCl в течение 24 ч до тех пор, пока промывочный раствор не освободился от ионов палладия. Наконец, его промывали деионизированной водой до нейтрального значения pH. Полимеры сушили под вакуумом в эксикаторе. Таким же образом были приготовлены полимеры без импринтинга (НИП), но без добавления ионов палладия.

Характеристики

Ультрафиолетовый видимый спектрофотометр (UV-2600, Shimadzu, Япония) был использован для анализа взаимодействия между PdCl ₄ ^2– и функциональный мономер. Автоэмиссионный сканирующий электронный микроскоп (SU8040, Hitachi, Япония) использовали для наблюдения за морфологическими изменениями полимера с ионным отпечатком до и после элюирования, а также полимера с неионным отпечатком. Инфракрасные спектры с преобразованием Фурье (FTIR) IIP Pd (II) до и после элюирования, а также NIP анализировали с помощью FTIR-спектрометра (Nicolet 6700, Thermo-Nicolet, США) с таблетками KBr в диапазоне 4000 ~ 400 см ^-1 . Для анализа удельной поверхности использовали тест Брунауэра, Эммета, Теллера (BET, TriStarII3020). Термогравиметрический анализ (ТГА) проводили на Netzsch STA-409PC (Германия) от 313 до 873 К в атмосфере осушенного азота, скорость нагрева составляла 10 К / мин.

Эксперименты по пакетной адсорбции

Концентрацию Pd (II) определяли пламенной атомно-абсорбционной спектрофотометрией (FAAS, TAS-990, Persee, Китай). Все эксперименты по периодической адсорбции проводили с использованием термостатического осциллятора при 180 об / мин с 10 мг адсорбента в пластиковой центрифужной пробирке на 50 мл, содержащей 10 мл раствора металла. Образцы отбирали в трех экземплярах для всех серийных экспериментов. Влияние температуры на адсорбцию Pd (II) на IIP Pd (II) оценивали при 15, 25, 35, 45 и 55 ° C. Четыре иона мешающих металлов, включая Pt (II), Zn (II), Cu (II) и Ni (II) с начальной концентрацией 10 мг / л, были выбраны для изучения влияния нескольких металлов на адсорбцию Pd (II). .

Эксперименты по изотермической адсорбции проводились с постоянной дозировкой адсорбентов и различной концентрацией Pd (II) в диапазоне 1 ~ 80 мг / л при 25 ° C (pH 2). Кинетические эксперименты по адсорбции проводились путем сбора раствора через заданные интервалы времени (время отбора проб было установлено на 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 60, 120, 180, 240 и 300 мин) и анализа окончательного концентрация металлов в водных растворах.

Процент удаления Pd (II) и адсорбционная способность IIP Pd (II) для ионов Pd (II) могут быть рассчитаны по следующим уравнениям:

в котором r (%) - эффективность удаления Pd (II), q (мг / г) - емкость Pd (II), адсорбированного на адсорбенте IIP Pd (II), c _e (мг / л) - концентрация Pd (II) в растворе при равновесии, c ₀ (мг / л) - начальная концентрация Pd (II) в растворе, V (мл) - объем раствора Pd (II), а м (мг) - масса адсорбента.

Модели изотерм Ленгмюра (уравнение 3) и Фрейндлиха (уравнение 4) могут быть математически представлены следующими уравнениями:

где q _e - количество Pd (II), адсорбированного на адсорбентах при равновесии (мг / г), q _м - теоретическая максимальная адсорбционная способность адсорбентов при определенных условиях (мг / г), c _e - концентрация Pd (II) в водных растворах при равновесии (мг / л), b - константа Ленгмюра, связанная со сродством между Pd (II) и адсорбентами (л / мг), K _f - постоянная Фрейндлиха, связанная с адсорбционной способностью адсорбентов, а 1 / n - коэффициент неоднородности от 0 до 1.

Чтобы дополнительно прояснить динамику и механизм регулирования скорости процесса адсорбции, для моделирования экспериментальных данных адсорбции были использованы две обычно используемые кинетические модели, то есть кинетика псевдопервого порядка и кинетика псевдовторого порядка. Кинетика псевдопервого порядка (уравнение 5) и псевдо второго порядка (уравнение 6) может быть математически выражена как:

где q _e - количество Pd (II), адсорбированного на адсорбентах при равновесии (мг / г), t время контакта в процессе адсорбции, q _t количество Pd (II), адсорбированного на адсорбентах в любой момент времени t (мг / г), k ₁ - константа скорости модели псевдопервого порядка (min ⁻¹ ) и k ₂ - константа скорости модели псевдо-второго порядка (г / мг мин).

Результаты и обсуждение

Оптимизация функционального мономера

УФ-спектры PdCl ₄ ^2– и 4-ВП, а также АНА и ААА в метаноле до и после взаимодействия показаны на фиг. 1. Из рисунка видно, что PdCl ₄ ^2– имеет два пика поглощения при 219,4 и 242,4 нм, и пики поглощения смещаются при добавлении различных функциональных мономеров. При дозировании функционального мономера 4-ВП (рис. 1а) наблюдается гипохромный эффект на PdCl ₄ ^2– появился при 219,4 и 242,4 нм, а новый пик поглощения образовался при 275 нм в результате гиперхромного эффекта по сравнению с пиком при 219,4 нм, что указывает на очевидные изменения в структуре PdCl ₄ ^2– и 4-ВП в районе 275 нм. Когда ANA был добавлен в PdCl ₄ ^2– раствор метанола в качестве функционального мономера (рис. 1b), PdCl ₄ ^2– появилось явление красного смещения при 219,4 и 242,4 нм, и два новых пика поглощения появились в районе 285 и 347 нм по сравнению с пиком поглощения при 219,4 нм, два вновь образованных пика можно отнести к гипохромному эффекту, что указывает на то, что оба PdCl ₄ ^2– и ANA имеют некоторые различия в своей структуре в области 285 и 347 нм. Из рис. 1в видно, что добавление ААА не дает ни красного, ни синего сдвига пика поглощения PdCl ₄ . ^2– как на 219,4, так и на 242,4 нм, и нет нового пика поглощения, что указывает на незначительное изменение в структуре PdCl ₄ ^2– и AAA.

Ультрафиолетовые спектры взаимодействий между PdCl ₄ ^2– и ( a ) 4-вп, ( б ) ANA, ( c ) AAA в метаноле и ( d ) адсорбционные свойства ИИФ Pd (II), синтезированных мономерами с различными функциями

Для дальнейшего изучения адсорбционного эффекта Pd (II) на Pd (II) IIP и NIP, полученные с помощью 4-VP, ANA и AAA, была измерена адсорбция Pd (II) на каждом материале. Как показано на рис. 1d, количество ионов Pd (II), адсорбированных на IIP Pd (II), было больше, чем на соответствующих NIP. Кроме того, по методу БЭТ была рассчитана площадь поверхности МИП и НИП (Таблица 1):площадь поверхности МИП, приготовленных методом 4-ВП, составляет 23,74 м ² / г превышает НПВ (0,46 м ² /г). Это означает, что после добавления отпечатанного иона был получен своего рода полимерные наносферы Pd (II) IIP с большей площадью поверхности. Это наблюдение можно объяснить значительными различиями в пространственной структуре IIP и NIP Pd (II) с одним и тем же типом функциональных мономеров. В процессе формирования IIP Pd (II) за счет добавления импринтированного иона Pd (II) функциональный мономер и ион Pd (II) образуют координационный комплекс с импринтинговыми полостями, а отверстие в Pd (II) ) ион представляет собой «память», которая приводит к большему количеству адсорбированных ионов Pd (II) на IIP Pd (II), чем на NIP. Кроме того, в таблице 1 показано, что адсорбционная способность Pd (II) трех типов полимеров увеличивалась в следующем порядке:4-VP> ANA> AAA, что указывает на то, что IIP Pd (II), полученные с помощью 4-VP, были лучшими. Результаты были вызваны неподеленными парами электронов атомов N в структуре 4-ВП, которые могут не только хелатироваться с ионами металлов, но также образовывать водородные связи с такими функциональными группами, как карбоксильные и гидроксильные группы. Кроме того, винильные группы в структуре могут реагировать со сшивающим агентом, так что атом N висит на цепи полимера с образованием слабощелочного полиэлектролита.

Сравнивая структуру этих трех типов функциональных мономеров (рис. 2) и результаты испытаний на адсорбцию, мы обнаружили, что адсорбционный эффект 4-ВП, содержащих азотные гетероциклы, был наилучшим, за которым следует ANA, содержащий как азотные гетероциклические группы, так и карбоксильные группы. и худшим был AAA, содержащий карбоксильные группы. Поэтому мы предположили, что связывание ионов Pd (II) и функциональных мономеров, содержащих азотсодержащие гетероциклы, сильнее, чем связывание, содержащее карбоксильные группы, и присутствие карбоксильных групп может ослабить связывание ионов Pd (II) и функциональных мономеров, содержащих оба азотсодержащих гетероцикла. и карбоксильные группы.

Структурная формула трех функциональных мономеров

Все IIP Pd (II), упомянутые в следующих исследованиях, были получены с использованием 4-VP в качестве функционального мономера.

Характеристики IIP и НПИ Pd (II)

Наблюдали микроскопическую морфологию IIP выщелоченного Pd (II), IIP невыщелоченного Pd (II) и NIP. Из рис. 3a, d видно, что морфология не выщелоченных IIP Pd (II) и выщелоченных Pd (II) не изменилась; кроме того, метод БЭТ показал, что удельная поверхность IIP выщелоченного Pd (II) (23,74 м ² / г) был аналогичен ИИП невыщелоченного Pd (II) (22,49 м ² / г), небольшую разницу можно игнорировать, поэтому можно сделать вывод, что элюция не влияет на морфологию IIP Pd (II). Поверхность полимера становится относительно шероховатой после добавления PdCl ₄ ^2– шаблон, что связано с образованием отпечатанных отверстий. Для сравнения, НПИ демонстрируют более гладкую поверхность (рис. 3e) с гораздо большим размером частиц 2 мкм, чем у невыщелоченных ИПП Pd (II) и выщелоченных IIP Pd (II) (около 200 нм) при том же увеличении. Этот результат показал, что добавление шаблона PdCl ₄ ^2– оказывает большое влияние на морфологические свойства полимера с ионным отпечатком палладия (II).

SEM из ( a ) 4-ВП - выщелоченные ИИФ, ( b ) ANA - IIPs выщелоченного Pd (II), ( c ) AAA- выщелоченный Pd (II) IIP, ( d ) 4-ВП - неочищенные МИП, ( e ) 4-ВП - НПВ выщелоченные. (Все изображения с одинаковым увеличением в 20 000 раз)

Различное поведение разложения можно наблюдать на термогравиметрических кривых IIP невыщелоченного Pd (II), IIP выщелоченного Pd (II) и NIP (рис. 4a). При более низкой температуре 40 ~ 100 ° C скорость термического разложения относительно невысока. Потеря веса в основном объясняется испарением свободных и / или связанных молекул воды. Основной состав образцов еще не начал разлагаться при температуре 100 ~ 250 ° C. При температуре выше 250 ° C образцы начинают быстро терять в весе; в основном это происходит из-за разложения органических веществ в полимерах с повышением температуры. При повышении температуры выше 440 ° C органические вещества в полимерах полностью разлагаются, достигая состояния термической стабильности. Когда температура поднимается до 600 ° C, массовый процент остаточного количества невыщелоченных IIP Pd (II) достигает около 6%. Предполагается, что остаточные вещества в основном состоят из неорганического палладия.

а Кривые ТГА:а:IIP невыщелоченного Pd (II), b:IIP выщелоченного Pd (II), c:НПВ; ( б ) FTIR-спектры a:невыщелоченных IIP Pd (II), b:IIP выщелоченного Pd (II), c:NIP

На основе пиков и полос поглощения на FTIR-спектрах можно отобразить и охарактеризовать многие функциональные группы на поверхности абсорбирующего материала для невыщелоченных IIP Pd (II), IIP выщелоченного Pd (II) и NIP (рис. 4b). Из рисунка видно, что полосы, наблюдаемые на 3440 и 1640 см ⁻¹ относятся к частоте валентных колебаний C-N и -CONH- в амиде соответственно. Пики на 3550, 2950, ​​2560, 2350, 1740 и 1260 см ⁻¹ относятся к частоте валентных колебаний -OH, C-H, S-H, C =O в сложных эфирах и C-O соответственно. Нет сдвига между этими пиками колебательного поглощения на трех кривых FTIR из-за отсутствия координации. Как показано на кривой b и кривой c, пик, приписываемый C-N, сместился с 1390 до 1380 см ^-1 . после добавления иона-шаблона Pd (II), что указывает на координацию, происходящую между ионом-шаблоном Pd (II) и функциональным мономером. Кроме того, появились новые пики поглощения на 2080 и 1980 см ⁻¹ . на кривой b может быть вызвано процессом элюирования Pd (II), который может привести к некоторым изменениям в группах.

Эксперименты по пакетной адсорбции

Влияние начальной концентрации ионов Pd (II) на адсорбционную емкость IIP Pd (II) показано на рис. 5а. При фиксированной дозировке IIP Pd (II) адсорбционная емкость IIP Pd (II) по ионам Pd (II) увеличивается с увеличением начальной концентрации ионов адсорбата, в то время как эффективность удаления соответственно снижается. Это связано с ограниченными центрами адсорбции, обеспечиваемыми IIP Pd (II) в растворе. При более низкой концентрации Pd (II) количество активных адсорбционных центров достаточно для поглощения большей части ионов Pd (II) в растворе. Однако по мере увеличения начальной концентрации ионов Pd (II) доступное количество активных адсорбционных центров ограничивается фиксированной дозировкой адсорбента. Больше нет активных центров для объединения избыточных ионов Pd (II) при более высокой концентрации. Наряду с постепенным насыщением адсорбционной способности IIP Pd (II) происходит постоянное снижение эффективности удаления Pd (II).

Эффекты ( a ) начальная концентрация, ( b ) время контакта, ( c ) температура и ( d ) множественные металлы при адсорбции Pd (II) на IIP Pd (II)

Влияние времени контакта на адсорбционную емкость и эффективность удаления IIP Pd (II) для ионов Pd (II) показано на рис. 5b. В ранний период испытаний, составляющий 60 минут, как адсорбционная способность, так и эффективность удаления Pd (II) IIPs для Pd (II) быстро увеличиваются по мере увеличения времени контакта в реакции. В самом начале реакции на IIP Pd (II) доступно большое количество сайтов связывания для адсорбции Pd (II) вместе с относительно высокой концентрацией ионов Pd (II), существует сильная движущая сила, способствующая увеличению массы перенос ионов адсорбата из объема раствора к незанятым сайтам связывания. Как следствие, это способствует тому, что Pd (II) IIP действует как эффективный адсорбент для удаления тяжелых металлов из сточных вод в первые 3 часа. Однако по мере увеличения времени контакта большинство активных центров Pd (II) IIPs в сочетании с ионами Pd (II) и доступные активные центры уменьшаются. Через 180 мин адсорбционная способность и эффективность удаления IIP Pd (II) остаются неизменными и достигают равновесного состояния. Таким образом, 180 минут было установлено как оптимальное время контакта для процесса адсорбции.

На рисунке 5c показано влияние рабочей температуры на адсорбционную способность и эффективность удаления IIP Pd (II) для Pd (II). Мы обнаружили, что адсорбционная емкость и эффективность удаления IIP Pd (II) для Pd (II) увеличивается с повышением температуры, что указывает на эндотермический процесс реакции адсорбции. Более высокая температура способствует увеличению адсорбционной способности абсорбентов. В целом, при нормальной инженерной температуре от 25 до 35 ° C IIP Pd (II) могут иметь хорошие характеристики при практическом применении.

Влияние нескольких металлов на адсорбцию Pd (II) IIP и NIP Pd (II) показано на рис. 5d. В сосуществующей системе из нескольких металлов адсорбционная способность IIP Pd (II) и его соответствующих NIP на Pd (II) является наибольшей, за ней следуют Pt, Zn, Ni и Cu. Адсорбционная емкость ИПП Pd (II) на Pd (II) была в 26,7, 21,5, 31,8 и 10,4 раза выше, чем у Cu (II), Zn (II), Ni (II) и Pt (II) соответственно. . Результаты показали, что IIP Pd (II) были высокоэффективными и селективными в отношении Pd (II). Адсорбционная емкость IIP Pd (II) на Pt (II) была больше, чем у Cu (II), Zn (II) и Ni (II), что может быть связано с химическим сходством Pt (II) с Pd ( II) и конкурентные центры адсорбции по сравнению с другими металлами. Адсорбционная емкость NIP на Cu (II), Zn (II), Ni (II) и Pt (II) была больше, чем у Pd (II) IIP, тогда как Pd (II) прямо противоположна, что указывает на лучшее Эффект адсорбции Pd (II) IIPs на Pd (II), чем у NIP, вызван не большой удельной площадью, а образованием сайтов адсорбции узнавания для Pd (II) в процессе приготовления.

Изотермические и кинетические исследования

Для изучения адсорбционной способности ИИП Pd (II) были использованы две типичные модели изотерм адсорбции, то есть модели изотерм адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха (рис. 6а), для исследования механизма адсорбции. Затем экспериментальные данные аппроксимируются с помощью кинетических моделей псевдопервого и псевдо второго порядка (рис. 6b). Изотермические и кинетические параметры для соответствующих моделей приведены в таблице 2.

а Адсорбция изотермическая и ( b ) кинетические кривые подгонки Pd (II) на IIP Pd (II)

В исследовании изотермы коэффициент корреляции модели изотермы Фрейндлиха ( R ^ 2 =0,991) намного ближе к 1 по сравнению с моделью Ленгмюра ( R ^ 2 =0,946), что свидетельствует о том, что модель изотермы Фрейндлиха более подходит для описания процесса адсорбции ионов Pd (II) на IIP Pd (II). Модель Фрейндлиха - это эмпирическое уравнение, обычно считается, что величина, обратная постоянной Фрейндлиха n отрицательно коррелирует с характеристиками адсорбции [27]. Когда 1 / n составляет от 0,1 до 0,5, легко адсорбируется; когда 1 / n больше 2, адсорбируется с трудом. 1 / n значение, полученное в результате этого эксперимента, составляет около 0,39, что указывает на то, что ионы Pd (II) легко адсорбируются IIP Pd (II).

В кинетическом исследовании результат подгонки лучше согласуется с кинетической моделью псевдо-второго порядка ( R ² =0,971), чем с кинетической моделью псевдопервого порядка ( R ² =0,896). При теоретической равновесной адсорбционной емкости 5,085 мг / г, что ближе к экспериментальному значению 5,042 мг / г, адсорбция ионов Pd (II) на IIP Pd (II) считается более высокой в ​​соответствии с псевдосекундой кинетическая модель порядка. Кинетическая модель псевдо-второго порядка предполагает, что этапы регулирования скорости представляют собой в основном процессы химической адсорбции между ионами тяжелых металлов и центрами адсорбции на абсорбентах [31]. Следовательно, адсорбция ионов Pd (II) на IIP Pd (II) в основном происходит за счет химических реакций, что подтверждает образование импринтированных сайтов узнавания.

Заключение

Исследования трех типов функциональных мономеров во время синтеза IIP Pd (II) показали значительные различия в импринтинговых эффектах. УФ-спектры показали, что 4-ВП и АНА вызывали большое структурное изменение после того, как матрица прореагировала с тремя функциональными мономерами, в то время как ААА в основном не изменилась. Согласно экспериментам по периодической адсорбции, 4-ВП оказался наиболее многообещающим кандидатом функциональных мономеров с более высокой адсорбционной способностью к Pd (II), чем ANA и AAA. Формирование импринтированных сайтов узнавания, которое способствует адсорбции IIP Pd (II) ионами Pd (II), было подтверждено спектрами FTIR. При оптимальных рабочих условиях теоретическая равновесная адсорбционная емкость 5,085 мг / г была получена для ионов Pd (II) с помощью синтезированных IIP Pd (II). По сравнению с Cu (II), Zn (II), Ni (II) и Pt (II), IIP Pd (II) показали высокую селективность по ионам Pd (II). Изотермические результаты показали, что модель изотермы Фрейндлиха лучше подходит для процесса адсорбции Pd (II) на IIP Pd (II), чем модель изотермы Ленгмюра. Кинетические исследования показали, что процесс адсорбции лучше всего описывается кинетической моделью псевдо второго порядка.

Сокращения

4-VP:

4-винилпридин

AAA:

2-ацетамидоакриловая кислота

ANA:

2- (аллилтио) никотиновая кислота

СТАВКА:

(Брунауэр, Эммет, тест Теллера)

FAAS:

Пламенная атомно-абсорбционная спектрофотометрия

FTIR:

Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье

НПИ:

Полимерные наносферы без ионного отпечатка

ИПИ Pd (II):

Полимерные наносферы с ионным отпечатком палладия (II)

SEM:

Автоэмиссионный растровый электронный микроскоп

TGA:

Термогравиметрические анализы

UV:

Виден в ультрафиолете